Care sunt tipurile de rețele cristaline. Tipuri de rețele cristaline

În natură, există două tipuri de solide, care diferă semnificativ în proprietățile lor. Acestea sunt corpuri amorfe și cristaline. Și corpurile amorfe nu au un punct de topire exact, se înmoaie treptat în timpul încălzirii și apoi se transformă într-o stare fluidă. Un exemplu de astfel de substanțe este rășina sau plastilina obișnuită. Dar situația este destul de diferită cu substanțele cristaline. Ele rămân în stare solidă până la o anumită temperatură și abia după ce ajung la aceasta, aceste substanțe se topesc.

Totul ține de structura unor astfel de substanțe. În corpurile cristaline, particulele din care sunt compuse sunt situate în anumite puncte. Și dacă le conectați cu linii drepte, obțineți un fel de cadru imaginar, care se numește rețeaua cristalină. Și tipurile de rețele de cristal pot fi foarte diferite. Și în funcție de tipul de particule din care sunt „construite”, zăbrelele sunt împărțite în patru tipuri. Acestea sunt ionice, atomice, moleculare și

Și la noduri, respectiv, există ioni, iar între ei există o legătură ionică. pot fi atât simple (Cl-, Na+) cât și complexe (OH-, SO2-). Și aceste tipuri de rețele cristaline pot conține niște hidroxizi și oxizi de metal, săruri și alte substanțe similare. Luați, de exemplu, clorura de sodiu obișnuită. Alternează ionii negativi de clor și ionii pozitivi de sodiu, care formează o rețea cristalină cubică. Legăturile ionice dintr-o astfel de zăbrele sunt foarte stabile, iar substanțele „construite” conform acestui principiu au o rezistență și duritate suficient de mare.

Există și tipuri de rețele cristaline numite atomice. Aici, atomii sunt localizați la nodurile, între care există o legătură covalentă puternică. Nu multe substanțe au o rețea atomică. Acestea includ diamantul, precum și germaniul cristalin, siliciul și borul. Există unele substanțe mai complexe care conțin și, respectiv, au o rețea cristalină atomică. Acestea sunt cristale de rocă și silice. Și în cele mai multe cazuri, astfel de substanțe sunt foarte puternice, dure și refractare. De asemenea, sunt practic insolubile.

Și tipurile moleculare de rețele cristaline au o varietate de substanțe. Acestea includ apă înghețată, adică gheață obișnuită, „gheață uscată” - monoxid de carbon solidificat, precum și hidrogen sulfurat solid și clorură de hidrogen. Rețelele moleculare au, de asemenea, mulți compuși organici solizi. Acestea includ zahăr, glucoză, naftalina și alte substanțe similare. Și moleculele situate în nodurile unei astfel de rețele sunt interconectate prin legături chimice polare și nepolare. Și în ciuda faptului că există legături covalente puternice între atomi în interiorul moleculelor, aceste molecule în sine sunt păstrate în rețea datorită legăturilor intermoleculare foarte slabe. Prin urmare, astfel de substanțe sunt destul de volatile, se topesc ușor și nu au duritate mare.

Ei bine, metalele au o varietate de tipuri de rețele cristaline. Și nodurile lor pot conține atât atomi, cât și ioni. În același timp, atomii se pot transforma cu ușurință în ioni, dându-și electronii „utilizarii generale”. În același mod, ionii, „captând” un electron liber, pot deveni atomi. Și o astfel de rețea determină proprietăți ale metalelor precum ductilitatea, maleabilitatea, conductibilitatea termică și electrică.

De asemenea, tipurile de rețele cristaline ale metalelor și alte substanțe sunt împărțite în șapte sisteme principale în funcție de forma celulelor elementare ale rețelei. Cea mai simplă este celula cubică. Există, de asemenea, celule unitare rombice, tetragonale, hexagonale, romboedrice, monoclinice și triclinice care determină forma întregii rețele cristaline. Dar, în majoritatea cazurilor, rețelele cristaline sunt mai complexe decât cele enumerate mai sus. Acest lucru se datorează faptului că particulele elementare pot fi localizate nu numai în nodurile rețelei, ci și în centrul sau pe fețele sale. Și dintre metale, cele mai comune sunt trei rețele cristaline complexe: cubice centrate pe față, cubice centrate pe corp și hexagonale compacte. Caracteristicile fizice ale metalelor depind, de asemenea, nu numai de forma rețelei lor cristaline, ci și de distanța interatomică și de alți parametri.

Solidele, de regulă, au o structură cristalină. Se caracterizează prin aranjarea corectă a particulelor în puncte strict definite din spațiu. Când aceste puncte sunt conectate mental prin linii drepte care se intersectează, se formează un cadru spațial, care se numește rețea cristalină.

Se numesc punctele în care sunt plasate particulele noduri de zăbrele. Nodurile unei rețele imaginare pot conține ioni, atomi sau molecule. Ei fac mișcări oscilatorii. Odată cu creșterea temperaturii, amplitudinea oscilațiilor crește, ceea ce se manifestă prin dilatarea termică a corpurilor.

În funcție de tipul de particule și de natura conexiunii dintre ele, se disting patru tipuri de rețele cristaline: ionice, atomice, moleculare și metalice.

Rețelele cristaline formate din ioni se numesc ionice. Sunt formate din substanțe cu legături ionice. Un exemplu este cristalul de clorură de sodiu, în care, după cum sa menționat deja, fiecare ion de sodiu este înconjurat de șase ioni de clorură și fiecare ion de clorură de șase ioni de sodiu. Acest aranjament corespunde celui mai dens ambalaj dacă ionii sunt reprezentați ca bile plasate într-un cristal. Foarte des, rețelele cristaline sunt descrise așa cum se arată în Fig, unde este indicată doar aranjamentul reciproc al particulelor, dar nu și dimensiunile acestora.

Numărul de particule învecinate cele mai apropiate apropiate unei anumite particule dintr-un cristal sau dintr-o singură moleculă se numește număr de coordonare.

În rețeaua de clorură de sodiu, numerele de coordonare ale ambilor ioni sunt 6. Deci, într-un cristal de clorură de sodiu, este imposibil să izolați molecule individuale de sare. Nu există niciunul dintre ei. Întregul cristal ar trebui considerat ca o macromoleculă gigantică constând dintr-un număr egal de ioni Na + și Cl -, Na n Cl n , unde n este un număr mare. Legăturile dintre ionii dintr-un astfel de cristal sunt foarte puternice. Prin urmare, substanțele cu o rețea ionică au o duritate relativ mare. Sunt refractare și volatilitate scăzută.

Topirea cristalelor ionice duce la o încălcare a orientării corecte din punct de vedere geometric a ionilor unul față de celălalt și la o scădere a forței legăturii dintre ei. Prin urmare, topiturile lor conduc curentul electric. Compușii ionici, de regulă, sunt ușor solubili în lichide formate din molecule polare, cum ar fi apa.

Rețelele cristaline, la nodurile cărora există atomi individuali, se numesc atomice. Atomii din astfel de rețele sunt interconectați prin legături covalente puternice. Un exemplu este diamantul, una dintre modificările carbonului. Un diamant este format din atomi de carbon, fiecare fiind legat de patru atomi vecini. Numărul de coordonare al carbonului din diamant este 4 . În rețeaua de diamant, ca și în rețeaua de clorură de sodiu, nu există molecule. Întregul cristal ar trebui considerat ca o moleculă gigantică. Rețeaua cristalină atomică este caracteristică borului solid, siliciului, germaniului și compușilor anumitor elemente cu carbon și siliciu.

Rețelele cristaline formate din molecule (polare și nepolare) se numesc moleculare.

Moleculele din astfel de rețele sunt interconectate prin forțe intermoleculare relativ slabe. Prin urmare, substanțele cu o rețea moleculară au duritate scăzută și puncte de topire scăzute, sunt insolubile sau ușor solubile în apă, soluțiile lor aproape că nu conduc curentul electric. Numărul de substanțe anorganice cu o rețea moleculară este mic.

Exemple dintre ele sunt gheața, monoxidul de carbon solid (IV) ("gheață uscată"), halogenuri de hidrogen solide, substanțe simple simple formate din unu- (gaze nobile), doi- (F 2, Cl 2, Br 2, I 2, H2, O2, N2), trei (O3), patru (P4), opt (S8) molecule atomice. Rețeaua cristalină moleculară a iodului este prezentată în Fig. . Majoritatea compușilor organici cristalini au o rețea moleculară.

După cum știm deja, materia poate exista în trei stări de agregare: gazos, solidȘi lichid. Oxigenul, care în condiții normale este în stare gazoasă, la o temperatură de -194 ° C este transformat într-un lichid albăstrui, iar la o temperatură de -218,8 ° C se transformă într-o masă înzăpezită cu cristale albastre.

Intervalul de temperatură pentru existența unei substanțe în stare solidă este determinat de punctele de fierbere și de topire. Solidele sunt cristalinȘi amorf.

La substanțe amorfe nu există un punct de topire fix - atunci când sunt încălzite, se înmoaie treptat și devin fluide. În această stare, de exemplu, există diverse rășini, plastilină.

Substante cristaline diferă prin aranjarea regulată a particulelor din care sunt compuse: atomi, molecule și ioni, în puncte strict definite din spațiu. Când aceste puncte sunt conectate prin linii drepte, se creează un cadru spațial, numit rețea cristalină. Se numesc punctele în care se află particulele de cristal noduri de zăbrele.

La nodurile rețelei pe care ni le imaginăm, pot exista ioni, atomi și molecule. Aceste particule oscilează. Când temperatura crește, amploarea acestor fluctuații crește, de asemenea, ceea ce duce la dilatarea termică a corpurilor.

În funcție de tipul de particule situate în nodurile rețelei cristaline și de natura conexiunii dintre ele, se disting patru tipuri de rețele cristaline: ionic, atomic, molecularȘi metal.

ionic numite astfel de rețele cristaline, la nodurile cărora se află ionii. Ele sunt formate din substanțe cu o legătură ionică, care pot fi asociate atât cu ionii simpli Na +, Cl-, cât și cu complexul SO24-, OH-. Astfel, rețelele cristaline ionice au săruri, unii oxizi și hidroxili ai metalelor, adică. acele substanțe în care există o legătură chimică ionică. Să luăm în considerare un cristal de clorură de sodiu, constă din ioni Na+ și negativi CL- alternanți pozitiv, împreună formează o rețea sub formă de cub. Legăturile dintre ionii dintr-un astfel de cristal sunt extrem de stabile. Din această cauză, substanțele cu rețea ionică au o rezistență și o duritate relativ ridicată, sunt refractare și nevolatile.

nuclear rețelele cristaline se numesc astfel de rețele cristaline, la nodurile cărora se află atomi individuali. În astfel de rețele, atomii sunt interconectați prin legături covalente foarte puternice. De exemplu, diamantul este una dintre modificările alotropice ale carbonului.

Substanțele cu o rețea cristalină atomică nu sunt foarte comune în natură. Acestea includ bor cristalin, siliciu și germaniu, precum și substanțe complexe, de exemplu, cele care conțin oxid de siliciu (IV) - SiO 2: silice, cuarț, nisip, cristal de rocă.

Marea majoritate a substanțelor cu rețea cristalină atomică au puncte de topire foarte mari (pentru diamant depășește 3500 ° C), astfel de substanțe sunt puternice și dure, practic insolubile.

Molecular numite astfel de rețele cristaline, la nodurile cărora se află moleculele. Legăturile chimice din aceste molecule pot fi, de asemenea, fie polare (HCl, H20) fie nepolare (N2, O3). Și deși atomii din interiorul moleculelor sunt legați prin legături covalente foarte puternice, forțe slabe de atracție intermoleculară acționează între molecule înseși. De aceea, substanțele cu rețele de cristal moleculare sunt caracterizate prin duritate scăzută, punct de topire scăzut și volatilitate.

Exemple de astfel de substanțe sunt apa solidă - gheață, monoxid de carbon solid (IV) - "gheață carbonică", acid clorhidric solid și hidrogen sulfurat, substanțe simple simple formate dintr-unul - (gaze nobile), două - (H 2, O 2, CL2, N2, I2), trei - (O3), patru - (P4), molecule cu opt atomice (S8). Marea majoritate a compușilor organici solizi au rețele de cristal moleculare (naftalină, glucoză, zahăr).

blog.site, cu copierea integrală sau parțială a materialului, este necesar un link către sursă.

Nu atomii sau moleculele individuali intră în interacțiuni chimice, ci substanțele.

Sarcina noastră este să ne familiarizăm cu structura materiei.

La temperaturi scăzute, substanțele sunt într-o stare solidă stabilă.

☼ Cea mai dură substanță din natură este diamantul. El este considerat regele tuturor pietrelor prețioase și prețioase. Și chiar numele său înseamnă în greacă „indestructibil”. Diamantele au fost de multă vreme considerate pietre miraculoase. Se credea că o persoană care poartă diamante nu cunoaște bolile de stomac, otrava nu-l afectează, își păstrează memoria și starea de spirit veselă până la bătrânețe, se bucură de favoarea regală.

☼ Un diamant supus prelucrării de bijuterii - tăiere, lustruire, se numește diamant.

În timpul topirii, ca urmare a vibrațiilor termice, ordinea particulelor este încălcată, acestea devin mobile, în timp ce natura legăturii chimice nu este încălcată. Astfel, nu există diferențe fundamentale între starea solidă și starea lichidă.

Fluiditatea apare în lichid (adică capacitatea de a lua forma unui vas).

cristale lichide

Cristalele lichide au fost descoperite la sfârșitul secolului al XIX-lea, dar au fost studiate în ultimii 20-25 de ani. Multe dispozitive de afișare de tehnologie modernă, de exemplu, unele ceasuri electronice, mini-calculatoare, funcționează pe cristale lichide.

În general, cuvintele „cristale lichide” nu sună mai puțin neobișnuit decât „gheață fierbinte”. Cu toate acestea, de fapt, gheața poate fi și fierbinte, deoarece. la presiuni de peste 10.000 atm. gheața de apă se topește la temperaturi peste 200 0 C. Combinația neobișnuită de „cristale lichide” este că starea lichidă indică mobilitatea structurii, iar cristalul își asumă o ordine strictă.

Dacă o substanță constă din molecule poliatomice de formă alungită sau lamelară și având o structură asimetrică, atunci atunci când se topește, aceste molecule sunt orientate într-un anumit fel unele față de altele (axele lor lungi sunt paralele). În acest caz, moleculele se pot mișca liber paralel cu ele însele, adică. sistemul capătă fluiditatea caracteristică unui lichid. În același timp, sistemul păstrează o structură ordonată care determină proprietățile caracteristice cristalelor.

Mobilitatea ridicată a unei astfel de structuri face posibilă controlul acesteia prin influențe foarte slabe (termice, electrice etc.), adică. schimba intenționat proprietățile unei substanțe, inclusiv cele optice, cu foarte puțină energie, care este folosită în tehnologia modernă.

Tipuri de rețele cristaline

Orice substanță chimică este formată dintr-un număr mare de particule identice care sunt interconectate.

La temperaturi scăzute, când mișcarea termică este împiedicată, particulele sunt strict orientate în spațiu și se formează rețea cristalină.

Celula de cristal - Acest o structură cu o aranjare geometrică corectă a particulelor în spațiu.

În rețeaua cristalină în sine se disting nodurile și spațiul internodal.

Aceeași substanță în funcție de condiții (p, t,…) există în diverse forme cristaline (adică au rețele cristaline diferite) - modificări alotropice care diferă în proprietăți.

De exemplu, sunt cunoscute patru modificări ale carbonului - grafit, diamant, carbyne și lonsdaleit.

☼ A patra varietate de carbon cristalin „lonsdaleit” este puțin cunoscută. A fost găsit în meteoriți și obținut artificial, iar structura sa este încă în studiu.

☼ Funinginea, cocs, cărbunele au fost clasificate drept polimeri amorfi ai carbonului. Cu toate acestea, acum a devenit cunoscut faptul că acestea sunt și substanțe cristaline.

☼ Apropo, în funingine s-au găsit particule negre strălucitoare, pe care le-au numit „carbon oglindă”. Carbonul oglindă este inert chimic, rezistent la căldură, impermeabil la gaze și lichide, are o suprafață netedă și compatibilitate absolută cu țesuturile vii.

☼ Denumirea grafit vine de la italianul „graffito” – scriu, desenez. Grafitul este un cristal de culoare gri închis, cu o ușoară strălucire metalică, are o rețea stratificată. Straturi separate de atomi dintr-un cristal de grafit, relativ slab legate între ele, sunt ușor separate unele de altele.

TIPURI DE REȚELE CRISTALICE

	ionic			metalic
Ce este în nodurile rețelei cristaline, unitate structurală	ionii	atomi	molecule	atomi și cationi
Tipul de legătură chimică între particulele noduri	ionic		covalent: polar și nepolar	metalic
Forțele de interacțiune între particulele de cristal	electrostatic cal	covalent	intermolecular noua	electrostatic cal
Proprietăți fizice datorate rețelei cristaline	forțele de atracție dintre ioni sunt puternice, T pl. (refractar), Usor solubil in apa se topește și soluția conduce curentul electric, nevolatil (fără miros)	legăturile covalente dintre atomi sunt mari, T pl. și T kip foarte, nu sunt solubile în apă topitura nu conduce electricitatea	Forțele atractive dintre molecule sunt mici T pl. ↓, Unele se dizolvă în apă Au un miros - sunt volatile	forțele de interacțiune sunt mari T pl. , Conductivitate termică și electrică ridicată
Starea agregată a materiei în condiții normale	solid	solid	greu, gazos, lichid	greu, lichid (N g)
Exemple	majoritatea sărurilor, alcaline, oxizi metalici tipici	C (diamant, grafit), Si, Ge, B, SiO 2, CaC 2, SiC (carborundum), BN, Fe 3 C, TaC (t pl. \u003d 3800 0 С) Fosfor roșu și negru. Oxizii unor metale.	toate gazele, lichidele, majoritatea nemetalelor: gaze inerte, halogeni, H 2 , N 2 , O 2 , O 3 , P 4 (alb), S 8 . Compuși cu hidrogen ai nemetalelor, oxizi ai nemetalelor: H 2 O, CO 2 „gheață carbonică”. majoritatea compușilor organici.	Metale, aliaje

Dacă rata de creștere a cristalelor este scăzută la răcire, se formează o stare sticloasă (amorfă).

1. Relația dintre poziția unui element în sistemul periodic și rețeaua cristalină a substanței sale simple.

Există o relație strânsă între poziția unui element în tabelul periodic și rețeaua cristalină a substanței sale elementare corespunzătoare.

		grup
				III				VII	VIII
P e R Și O d								H2
						N 2	O2	F2
	III					P4	S8	Cl2
								Br2
								eu 2
Tip rețea cristalină		metalic					nuclear	molecular

Substanțele simple ale elementelor rămase au o rețea cristalină metalică.

FIXARE

Studiați materialul de curs, răspundeți în scris la următoarele întrebări în caiet:

1. Ce este o rețea cristalină?
2. Ce tipuri de rețele cristaline există?
3. Descrieți fiecare tip de rețea cristalină conform planului: Ce se află în nodurile rețelei cristaline, unitate structurală → Tipul de legătură chimică între particulele nodului → Forțele de interacțiune între particulele cristalului → Proprietățile fizice datorate cristalului zăbrele → Stare agregată a materiei în condiții normale → Exemple

Finalizați sarcinile pe acest subiect:

1. Ce tip de rețea cristalină au următoarele substanțe utilizate pe scară largă în viața de zi cu zi: apă, acid acetic (CH 3 COOH), zahăr (C 12 H 22 O 11), îngrășământ cu potasiu (KCl), nisip de râu (SiO 2) - topire punctul 1710 0 C , amoniac (NH 3), sare de masă? Faceți o concluzie generalizată: ce proprietăți ale unei substanțe pot determina tipul rețelei sale cristaline?
2. După formulele substanțelor date: SiC, CS 2, NaBr, C 2 H 2 - determinați tipul de rețea cristalină (ionică, moleculară) a fiecărui compus și, pe baza acestuia, descrieți proprietățile fizice ale fiecăruia dintre cele patru substante.
   
3. Antrenorul numărul 1. „Grele de cristal”
   
4. Antrenorul numărul 2. „Sarcini de testare”
   
5. Test (autocontrol):

1) Substanțe care au o rețea cristalină moleculară, de regulă:

A). refractar și foarte solubil în apă
b). fuzibil și volatil
V). Solid și conductiv electric
G). Conductiv termic și plastic

2) Conceptul de „moleculă” nu se aplicăîn raport cu unitatea structurală a substanței:

A). apă

b). oxigen

V). diamant

G). ozon

3) Rețeaua cristalină atomică este caracteristică pentru:

A). aluminiu și grafit

b). sulf și iod

V). oxid de siliciu și clorură de sodiu

G). diamant şi bor

4) Dacă o substanță este foarte solubilă în apă, are un punct de topire ridicat și este conductivă electric, atunci rețeaua sa cristalină:

A). molecular

b). nuclear

V). ionic

G). metalic

Inapoi inainte

Atenţie! Previzualizarea slide-ului are doar scop informativ și este posibil să nu reprezinte întreaga amploare a prezentării. Dacă sunteți interesat de această lucrare, vă rugăm să descărcați versiunea completă.

Tipul de lecție: Combinat.

Scopul lecției: Pentru a crea condiții pentru formarea capacității elevilor de a stabili o dependență cauzală a proprietăților fizice ale substanțelor de tipul de legătură chimică și tipul rețelei cristaline, de a prezice tipul de rețea cristalină pe baza proprietăților fizice ale unei substanțe.

Obiectivele lecției:

• Pentru a forma concepte despre starea cristalină și amorfă a solidelor, pentru a familiariza studenții cu diferite tipuri de rețele cristaline, pentru a stabili dependența proprietăților fizice ale unui cristal de natura legăturii chimice din cristal și tipul rețelei cristaline, să ofere elevilor idei de bază despre influența naturii legăturilor chimice și a tipurilor de rețele cristaline asupra proprietăților materiei .
• Pentru a continua formarea viziunii despre lume a elevilor, pentru a lua în considerare influența reciprocă a componentelor particulelor structurale întregi de substanțe, în urma cărora apar noi proprietăți, pentru a cultiva capacitatea de a-și organiza munca educațională, de a respecta regulile de lucrul in echipa.
• Să dezvolte interesul cognitiv al școlarilor, folosind situații problematice;

Echipament: Sistemul periodic al D.I. Mendeleev, colecția „Metale”, nemetale: sulf, grafit, fosfor roșu, siliciu cristalin, iod; Prezentare „Tipuri de rețele cristaline”, modele de rețele cristaline de diferite tipuri (sare, diamant și grafit, dioxid de carbon și iod, metale), mostre de materiale plastice și produse din acestea, sticlă, plastilină, calculator, proiector.

În timpul orelor

1. Moment organizatoric.

Profesorul salută elevii, îi fixează pe cei absenți.

2. Verificarea cunoștințelor pe teme” Legătura chimică. Gradul de oxidare”.

Muncă independentă (15 minute)

3. Învățarea de material nou.

Profesorul anunță tema lecției și scopul lecției. (Diapozitivul 1, 2)

Elevii scriu data și subiectul lecției în caiete.

Actualizare de cunoștințe.

Profesorul pune întrebări clasei:

1. Ce tipuri de particule cunoașteți? Au ionii, atomii și moleculele sarcini?
2. Ce tipuri de legături chimice cunoașteți?
3. Care sunt stările de agregare ale substanțelor?

Profesor:„Orice substanță poate fi gazoasă, lichidă și solidă. De exemplu, apa. În condiții normale, este un lichid, dar poate fi abur și gheață. Sau oxigenul în condiții normale este un gaz, la o temperatură de -1940 C se transformă într-un lichid albastru, iar la o temperatură de -218,8 ° C se solidifică într-o masă asemănătoare zăpezii formată din cristale albastre. În această lecție, vom lua în considerare starea solidă a substanțelor: amorfe și cristaline. (Diapozitivul 3)

Profesor: substanțele amorfe nu au un punct de topire clar - atunci când sunt încălzite, se înmoaie treptat și devin fluide. Substanțele amorfe includ, de exemplu, ciocolata, care se topește atât în ​​mâini, cât și în gură; gumă de mestecat, plastilină, ceară, materiale plastice (sunt prezentate exemple de astfel de substanțe). (Diapozitivul 7)

Substanțele cristaline au un punct de topire clar și, cel mai important, sunt caracterizate de aranjarea corectă a particulelor în puncte strict definite din spațiu. (Diapozitive 5,6) Când aceste puncte sunt conectate prin linii drepte, se formează un cadru spațial, numit rețea cristalină. Punctele în care sunt localizate particulele de cristal se numesc noduri de rețea.

Elevii notează definiția într-un caiet: „O rețea cristalină este un set de puncte din spațiu în care se află particulele care formează un cristal. Punctele în care se află particulele cristalului se numesc nodurile rețelei.

În funcție de ce tipuri de particule se află în nodurile acestei rețele, există 4 tipuri de rețele. (Diapozitivul 8) Dacă există ioni în nodurile rețelei cristaline, atunci o astfel de rețea se numește ionică.

Profesorul pune întrebări elevilor:

- Ce se vor numi rețele cristaline, în nodurile cărora se află atomi, molecule?

Dar există rețele cristaline, în nodurile cărora se află atât atomi, cât și ioni. Astfel de grătare se numesc metal.

Acum vom completa tabelul: „Rețele cristaline, tipul de legătură și proprietățile substanțelor”. În timpul completării tabelului, vom stabili relația dintre tipul de rețea, tipul de conexiune dintre particule și proprietățile fizice ale solidelor.

Luați în considerare primul tip de rețea cristalină, care se numește ionic. (Diapozitivul 9)

Care este legătura chimică dintre aceste substanțe?

Uită-te la rețeaua cristalină ionică (este prezentat un model al unei astfel de rețele). La nodurile sale sunt ioni încărcați pozitiv și negativ. De exemplu, un cristal de clorură de sodiu este format din ioni de sodiu pozitivi și ioni de clorură negativi într-o rețea în formă de cub. Substanțele cu o rețea cristalină ionică includ săruri, oxizi și hidroxizi ai metalelor tipice. Substanțele cu o rețea cristalină ionică au duritate și rezistență ridicată, sunt refractare și nevolatile.

Profesor: Proprietățile fizice ale substanțelor cu o rețea cristalină atomică sunt aceleași cu cele ale substanțelor cu rețea cristalină ionică, dar adesea la superlative - foarte tare, foarte puternică. Diamantul, în care rețeaua cristalină atomică este cea mai dură substanță dintre toate substanțele naturale. Acesta servește ca standard de duritate, care, conform unui sistem de 10 puncte, este evaluat cu cel mai mare scor de 10. (Diapozitivul 10). Conform acestui tip de rețea cristalină, tu însuți vei introduce informațiile necesare în tabel, lucrând în mod independent cu manualul.

Profesor: Să luăm în considerare al treilea tip de rețea cristalină, care se numește metalică. (Diapozitive 11,12) La nodurile unei astfel de rețele sunt atomi și ioni, între care electronii se mișcă liber, legându-i într-un singur întreg.

O astfel de structură internă a metalelor determină proprietățile lor fizice caracteristice.

Profesor: Ce proprietăți fizice ale metalelor cunoașteți? (ductilitate, plasticitate, conductivitate electrică și termică, luciu metalic).

Profesor:În ce grupe sunt împărțite toate substanțele după structură? (Diapozitivul 12)

Să luăm în considerare tipul de rețea cristalină, care este deținută de substanțe cunoscute precum apa, dioxidul de carbon, oxigenul, azotul și altele. Se numește moleculară. (Diapozitivul 14)

Ce particule sunt situate la nodurile acestei rețele?

Legătura chimică din moleculele care se află la locurile rețelei poate fi atât polară covalentă, cât și nepolară covalentă. În ciuda faptului că atomii din moleculă sunt legați prin legături covalente foarte puternice, forțele slabe de atracție intermoleculară acționează între molecule înseși. Prin urmare, substanțele cu o rețea cristalină moleculară au duritate scăzută, puncte de topire scăzute și sunt volatile. Când substanțele gazoase sau lichide se transformă în solide în condiții speciale, atunci ele au o rețea cristalină moleculară. Exemple de astfel de substanțe pot fi apă solidă - gheață, dioxid de carbon solid - gheață carbonică. O astfel de zăbrele are naftalină, care este folosită pentru a proteja produsele din lână de molii.

– Ce proprietăți ale rețelei cristaline moleculare determină utilizarea naftalinei? (volatilitate). După cum puteți vedea, rețeaua cristalină moleculară poate avea nu numai solid simplu substanțe: gaze nobile, H 2, O 2, N 2, I 2, O 3, fosfor alb P 4, dar si complex: apă solidă, acid clorhidric solid și hidrogen sulfurat. Majoritatea compușilor organici solizi au rețele moleculare cristaline (naftalină, glucoză, zahăr).

Locurile de rețea conțin molecule nepolare sau polare. În ciuda faptului că atomii din interiorul moleculelor sunt legați de legături covalente puternice, forțe slabe de interacțiune intermoleculară acționează între molecule înseși.

Concluzie: Substanțele sunt fragile, au duritate scăzută, punct de topire scăzut, volatile.

Întrebare: Ce proces se numește sublimare sau sublimare?

Răspuns: Trecerea unei substanțe dintr-o stare solidă de agregare imediată la o stare gazoasă, ocolind starea lichidă, se numește sublimare sau sublimare.

Demonstrație de experiență: sublimare cu iod

Apoi, elevii numesc pe rând informațiile pe care le-au notat în tabel.

Rețele de cristal, tipul de legătură și proprietățile substanțelor.

Tip zăbrele	Tipuri de particule la locurile rețelei	Tipul de comunicare între particule	Exemple de substanțe	Proprietățile fizice ale substanțelor
ionic	ionii	Ionic - legătură puternică	Săruri, halogenuri (IA, IIA), oxizi și hidroxizi ai metalelor tipice	Solid, puternic, nevolatil, fragil, refractar, multe solubile în apă, topituri conduc electricitatea
Atomic	atomi	1. Covalent nepolar - legătura este foarte puternică 2. Polar covalent – ​​legătura este foarte puternică	Substanțe simple A: diamant (C), grafit (C), bor (B), siliciu (Si). Substanțe complexe : oxid de aluminiu (Al 2 O 3), oxid de siliciu (IV) - SiO 2	Foarte dur, foarte refractar, puternic, nevolatil, insolubil în apă
Molecular	molecule	Între molecule - forțe slabe atracție intermoleculară, dar în interiorul moleculelor - o legătură covalentă puternică	Solide în condiții speciale, care în condiții normale sunt gaze sau lichide (O2, H2, CI2, N2, Br2, H20, C02, HCI); sulf, fosfor alb, iod; materie organică	Fragile, volatile, fuzibile, capabile de sublimare, au o duritate mică
metal	ionii atomici	Metal - rezistență diferită	Metale și aliaje	Maleabil, au luciu, ductilitate, căldură și conducție electrică

Profesor: Ce putem concluziona din munca depusă pe masă?

Concluzia 1: Proprietățile fizice ale substanțelor depind de tipul rețelei cristaline. Compoziția unei substanțe → Tipul legăturii chimice → Tipul rețelei cristaline → Proprietățile substanțelor . (Diapozitivul 18).

Întrebare: Ce tip de rețea cristalină din cele de mai sus nu se găsește în substanțele simple?

Răspuns: Rețele cristaline ionice.

Întrebare: Ce rețele cristaline sunt tipice pentru substanțele simple?

Răspuns: Pentru substanțele simple - metale - o rețea cristalină metalică; pentru nemetale – atomice sau moleculare.

Lucrați cu sistemul periodic al D.I. Mendeleev.

Întrebare: Unde sunt elementele metalice din Tabelul Periodic și de ce? Elementele sunt nemetale și de ce?

Răspuns : Dacă desenăm o diagonală de la bor la astatin, atunci în colțul din stânga jos din această diagonală vor fi elemente metalice, deoarece. la ultimul nivel de energie, ele conțin de la unu la trei electroni. Acestea sunt elementele I A, II A, III A (cu excepția borului), precum și staniu și plumb, antimoniu și toate elementele subgrupurilor secundare.

Elementele nemetalice sunt situate în colțul din dreapta sus al acestei diagonale, deoarece la ultimul nivel energetic conțin de la patru până la opt electroni. Acestea sunt elementele IV A, V A, VI A, VII A, VIII A și bor.

Profesor: Să găsim elemente nemetalice în care substanțele simple au o rețea cristalină atomică (Răspuns: C, B, Si) și molecular ( Răspuns: N, S, O , halogeni și gaze nobile )

Profesor: Formulați o concluzie despre modul în care puteți determina tipul rețelei cristaline a unei substanțe simple, în funcție de poziția elementelor în sistemul periodic al lui D.I. Mendeleev.

Răspuns: Pentru elementele metalice care sunt în I A, II A, IIIA (cu excepția borului), precum și staniul și plumbul și toate elementele subgrupurilor secundare dintr-o substanță simplă, tipul rețelei este metalic.

Pentru elementele nemetalice IV A și borul dintr-o substanță simplă, rețeaua cristalină este atomică; iar elementele V A, VI A, VII A, VIII A din substanțele simple au o rețea cristalină moleculară.

Continuăm să lucrăm cu tabelul completat.

Profesor: Uită-te atent la masă. Ce tipar se observă?

Ascultăm cu atenție răspunsurile elevilor, după care tragem o concluzie împreună cu clasa. Concluzia 2 (diapozitivul 17)

4. Fixarea materialului.

Test (autocontrol):

Substanțe care au o rețea cristalină moleculară, de regulă:
a) Refractar și foarte solubil în apă
b) Fuzibil și volatil
c) Solid și conductiv electric
d) Conductiv termic și plastic

Conceptul de „moleculă” nu este aplicabil în raport cu unitatea structurală a unei substanțe:
o apă
b) Oxigenul
c) diamant
d) Ozon

Rețeaua cristalină atomică este caracteristică pentru:
a) Aluminiu și grafit
b) Sulf și iod
c) Oxid de siliciu și clorură de sodiu
d) Diamant și bor

Dacă o substanță este foarte solubilă în apă, are un punct de topire ridicat și este conductivă electric, atunci rețeaua sa cristalină:
a) Molecular
b) nucleare
c) ionic
d) metal

5. Reflecție.

6. Tema pentru acasă.

Descrieți fiecare tip de rețea cristalină conform planului: Ce se află în nodurile rețelei cristaline, unitate structurală → Tipul de legătură chimică între particulele nodului → Forțele de interacțiune între particulele de cristal → Proprietăți fizice datorate rețelei cristaline → Starea agregată a materiei în condiții normale → Exemple.

Conform formulelor substanțelor date: SiC, CS 2 , NaBr, C 2 H 2 - determinați tipul de rețea cristalină (ionică, moleculară) a fiecărui compus și, pe baza acestuia, descrieți proprietățile fizice așteptate ale fiecăruia dintre patru substante.