Như chúng ta đã biết, mọi vật chất đều có thể tồn tại ở ba trạng thái cơ bản: lỏng, rắn và khí. Đúng, cũng có một trạng thái plasma, được các nhà khoa học coi không kém gì trạng thái thứ tư của vật chất, nhưng bài viết của chúng tôi không nói về plasma. Do đó, trạng thái rắn của một chất là rắn vì nó có cấu trúc tinh thể đặc biệt, các hạt của chúng theo một trật tự nhất định và được xác định rõ ràng, do đó tạo ra một mạng tinh thể. Cấu trúc của mạng tinh thể bao gồm các tế bào cơ bản giống hệt nhau lặp đi lặp lại: nguyên tử, phân tử, ion và các hạt cơ bản khác được kết nối bởi các nút khác nhau.
Các loại mạng tinh thể
Tùy thuộc vào các hạt của mạng tinh thể, có mười bốn loại, đây là những loại phổ biến nhất:
- Mạng tinh thể ion.
- Mạng tinh thể nguyên tử.
- Mạng tinh thể phân tử.
- mạng tinh thể.
Mạng tinh thể ion
Đặc điểm chính trong cấu trúc của mạng tinh thể của các ion là điện tích trái dấu của chính các ion, do đó hình thành một trường điện từ xác định tính chất của các chất có mạng tinh thể ion. Và đó là độ khúc xạ, độ cứng, mật độ và khả năng dẫn dòng điện. Một ví dụ điển hình của mạng tinh thể ion là muối ăn.
Mạng tinh thể nguyên tử
Các chất có mạng tinh thể nguyên tử, theo quy luật, có các nguyên tử mạnh trong các nút của chúng. Liên kết cộng hóa trị xảy ra khi hai nguyên tử giống hệt nhau chia sẻ các electron anh em với nhau, do đó tạo thành một cặp electron chung cho các nguyên tử lân cận. Bởi vì điều này, liên kết cộng hóa trị liên kết các nguyên tử chặt chẽ và đồng đều theo một trật tự chặt chẽ - có lẽ đây là đặc điểm đặc trưng nhất trong cấu trúc của mạng tinh thể nguyên tử. Các nguyên tố hóa học có liên kết tương tự có thể tự hào về độ cứng và nhiệt độ cao của chúng. Các nguyên tố hóa học như kim cương, silicon, germani và boron có mạng tinh thể nguyên tử.
Mạng tinh thể phân tử
Loại mạng tinh thể phân tử được đặc trưng bởi sự hiện diện của các phân tử ổn định và được đóng gói chặt chẽ. Chúng nằm ở các nút của mạng tinh thể. Trong các nút này, chúng được giữ bởi lực van der Waltz, lực này yếu hơn mười lần so với lực tương tác ion. Một ví dụ nổi bật của mạng tinh thể phân tử là nước đá - tuy nhiên, một chất rắn có đặc tính chuyển thành chất lỏng - liên kết giữa các phân tử của mạng tinh thể rất yếu.
Lưới tinh thể kim loại
Loại liên kết của mạng tinh thể kim loại linh hoạt và dẻo hơn so với liên kết ion, mặc dù về hình thức chúng rất giống nhau. Đặc điểm nổi bật của nó là sự hiện diện của các cation tích điện dương (ion kim loại) tại các vị trí mạng tinh thể. Giữa các nút có các electron sống tham gia tạo ra điện trường; những electron này còn được gọi là khí điện. Sự hiện diện của cấu trúc như vậy của mạng tinh thể kim loại giải thích các tính chất của nó: độ bền cơ học, độ dẫn nhiệt và điện, tính dễ nóng chảy.
Mạng tinh thể, video
Và cuối cùng là video giải thích chi tiết về tính chất của mạng tinh thể.
Bất kỳ chất nào trong tự nhiên, như đã biết, đều bao gồm các hạt nhỏ hơn. Lần lượt, chúng được kết nối và tạo thành một cấu trúc nhất định xác định tính chất của một chất cụ thể.
Nguyên tử là đặc trưng và xảy ra ở nhiệt độ thấp và áp suất cao. Trên thực tế, chính nhờ điều này mà kim loại và một số vật liệu khác có được độ bền đặc trưng của chúng.
Cấu trúc của các chất như vậy ở cấp độ phân tử trông giống như một mạng tinh thể, mỗi nguyên tử được kết nối với hàng xóm của nó bằng liên kết mạnh nhất tồn tại trong tự nhiên - liên kết cộng hóa trị. Tất cả các phần tử nhỏ nhất tạo nên cấu trúc đều được sắp xếp một cách có trật tự và có tính tuần hoàn nhất định. Biểu diễn một lưới ở các góc chứa các nguyên tử, luôn được bao quanh bởi cùng số lượng vệ tinh, mạng tinh thể nguyên tử thực tế không thay đổi cấu trúc của nó. Người ta biết rằng cấu trúc của kim loại hoặc hợp kim nguyên chất chỉ có thể thay đổi bằng cách nung nóng nó. Trong trường hợp này, nhiệt độ càng cao thì liên kết trong mạng càng mạnh.
Nói cách khác, mạng tinh thể nguyên tử là chìa khóa cho độ bền và độ cứng của vật liệu. Tuy nhiên, điều đáng lưu ý là sự sắp xếp của các nguyên tử trong các chất khác nhau cũng có thể khác nhau, do đó ảnh hưởng đến mức độ bền. Vì vậy, ví dụ, kim cương và than chì, chứa cùng một nguyên tử carbon, cực kỳ khác nhau về độ bền: kim cương ở trên Trái đất, nhưng than chì có thể bong tróc và vỡ. Thực tế là trong mạng tinh thể than chì, các nguyên tử được sắp xếp thành từng lớp. Mỗi lớp giống như một tổ ong, trong đó các nguyên tử carbon liên kết khá lỏng lẻo. Cấu trúc này làm cho các đầu bút chì bị vỡ vụn theo từng lớp: khi bị gãy, các phần của than chì sẽ bong ra. Một thứ nữa là kim cương, mạng tinh thể bao gồm các nguyên tử carbon bị kích thích, nghĩa là những nguyên tử có khả năng hình thành 4 liên kết mạnh. Đơn giản là không thể phá hủy một khớp như vậy.
Ngoài ra, mạng tinh thể của kim loại còn có những đặc điểm nhất định:
1. Chu kỳ mạng- đại lượng xác định khoảng cách giữa tâm của hai nguyên tử liền kề, được đo dọc theo mép của mạng. Ký hiệu được chấp nhận chung không khác với ký hiệu trong toán học: a, b, c lần lượt là chiều dài, chiều rộng, chiều cao của mạng. Rõ ràng, kích thước của hình này nhỏ đến mức khoảng cách được đo bằng đơn vị đo nhỏ nhất - một phần mười nanomet hoặc angstrom.
2. K - số phối trí. Một chỉ số xác định mật độ đóng gói của các nguyên tử trong một mạng đơn. Theo đó, mật độ của nó càng lớn thì số K càng cao. Trên thực tế, con số này biểu thị số lượng nguyên tử càng gần càng tốt và ở khoảng cách bằng nhau so với nguyên tử đang nghiên cứu.
3. Cơ sở lưới. Cũng là một đại lượng đặc trưng cho mật độ của mạng. Biểu thị tổng số nguyên tử thuộc về ô cụ thể đang được nghiên cứu.
4. Hệ số nénđược đo bằng cách tính tổng thể tích của mạng chia cho thể tích chiếm bởi tất cả các nguyên tử trong đó. Giống như hai giá trị trước, giá trị này phản ánh mật độ của mạng đang được nghiên cứu.
Chúng ta chỉ xem xét một số chất có mạng tinh thể nguyên tử. Trong khi đó, có rất nhiều người trong số họ. Mặc dù có tính đa dạng lớn, mạng nguyên tử kết tinh bao gồm các đơn vị luôn được kết nối với nhau bằng các phương tiện (cực hoặc không phân cực). Ngoài ra, các chất như vậy thực tế không hòa tan trong nước và được đặc trưng bởi độ dẫn nhiệt thấp.
Trong tự nhiên, có ba loại mạng tinh thể: lập phương tâm khối, lập phương tâm mặt và lục giác đóng kín.
Theo lý thuyết nguyên tử-phân tử của Boyle, tất cả các chất đều bao gồm các phân tử chuyển động không ngừng. Nhưng liệu có cấu trúc cụ thể nào trong các chất không? Hay chúng chỉ đơn giản được tạo thành từ các phân tử chuyển động ngẫu nhiên?
Các loại mạng tinh thể
Trên thực tế, mọi chất ở trạng thái rắn đều có cấu trúc rõ ràng. Các nguyên tử và phân tử chuyển động nhưng lực hút và lực đẩy giữa các hạt cân bằng nhau nên nguyên tử và phân tử nằm ở một điểm nhất định trong không gian (nhưng vẫn tiếp tục dao động nhỏ tùy theo nhiệt độ). Những cấu trúc như vậy được gọi là lưới tinh thể. Vị trí của các phân tử, ion hoặc nguyên tử được gọi là nút. Và khoảng cách giữa các nút được gọi là - thời kỳ nhận dạng. Tùy thuộc vào vị trí của các hạt trong không gian, có một số loại:
- nguyên tử;
- ion;
- phân tử;
- kim loại.
Ở trạng thái lỏng và khí, các chất không có mạng tinh thể rõ ràng, các phân tử của chúng chuyển động hỗn loạn nên không có hình dạng. Ví dụ, oxy, khi ở trạng thái khí, là chất khí không màu, không mùi; ở trạng thái lỏng (ở -194 độ) nó là dung dịch có màu hơi xanh. Khi nhiệt độ giảm xuống -219 độ, oxy chuyển sang trạng thái rắn và có màu đỏ. mạng tinh thể, trong khi nó biến thành một khối màu xanh lam như tuyết.
Điều thú vị là các chất vô định hình không có cấu trúc rõ ràng, đó là lý do tại sao chúng không có điểm nóng chảy và điểm sôi nghiêm ngặt. Khi đun nóng, nhựa và nhựa dần dần mềm đi và trở thành chất lỏng; chúng không có pha chuyển tiếp rõ ràng.
Mạng tinh thể nguyên tử
Các nút chứa các nguyên tử, như tên cho thấy. Những chất này rất bền và bền, vì liên kết cộng hóa trị được hình thành giữa các phân tử. Các nguyên tử lân cận chia sẻ một cặp electron với nhau (hay nói đúng hơn là các đám mây electron của chúng được xếp chồng lên nhau), và do đó chúng được kết nối rất tốt với nhau. Ví dụ rõ ràng nhất là kim cương, có độ cứng lớn nhất trên thang Mohs. Điều thú vị là kim cương, giống như than chì, bao gồm carbohydrate. Than chì là một chất rất giòn (độ cứng Mohs 1), đây là một ví dụ rõ ràng về mức độ tùy thuộc vào loại.
Vùng nguyên tử lưới Trong tự nhiên phân bố kém, gồm: thạch anh, bo, cát, silic, oxit silic (IV), germani, đá tinh thể. Những chất này được đặc trưng bởi điểm nóng chảy cao, độ bền và các hợp chất này rất cứng và không hòa tan trong nước. Do liên kết rất mạnh giữa các nguyên tử, các hợp chất hóa học này hầu như không tương tác với nhau và dẫn điện rất kém.
Mạng tinh thể ion
Trong loại này, các ion được đặt tại mỗi nút. Theo đó, loại này là đặc trưng của các chất có liên kết ion, ví dụ: kali clorua, canxi sunfat, clorua đồng, bạc photphat, hydroxit đồng, v.v. Các chất có sơ đồ kết nối hạt như vậy bao gồm;
- muối;
- hydroxit kim loại;
- oxit kim loại.
Natri clorua có các ion dương (Na +) và âm (Cl -) xen kẽ. Một ion clo nằm trong một nút sẽ thu hút hai ion natri (do trường điện từ) nằm ở các nút lân cận. Do đó, một khối lập phương được hình thành trong đó các hạt được kết nối với nhau.
Mạng ion được đặc trưng bởi độ bền, độ khúc xạ, độ ổn định, độ cứng và không bay hơi. Một số chất có thể dẫn điện.
Mạng tinh thể phân tử
Các nút của cấu trúc này chứa các phân tử được liên kết chặt chẽ với nhau. Các chất như vậy được đặc trưng bởi các liên kết cộng hóa trị có cực và không phân cực. Điều thú vị là, bất chấp liên kết cộng hóa trị, giữa các hạt vẫn có lực hút rất yếu (do lực van der Waals yếu). Đó là lý do tại sao những chất như vậy rất dễ vỡ, có nhiệt độ sôi và nóng chảy thấp và cũng dễ bay hơi. Các chất này bao gồm: nước, các chất hữu cơ (đường, naphthalene), carbon monoxide (IV), hydrogen sulfide, khí hiếm, hai- (hydro, oxy, clo, nitơ, iốt), ba- (ozone), bốn- (phốt pho). ), các chất có tám nguyên tử (lưu huỳnh), v.v.
Một trong những đặc điểm khác biệt làđiều này là mô hình cấu trúc và không gian được bảo toàn ở tất cả các pha (cả rắn, lỏng và khí).
Lưới tinh thể kim loại
Do sự có mặt của các ion tại các nút, mạng kim loại có thể trông giống như mạng ion. Trên thực tế, đây là hai mô hình hoàn toàn khác nhau, có tính chất khác nhau.
Kim loại dẻo và dẻo hơn nhiều so với ion, nó có đặc điểm là độ bền, độ dẫn điện và nhiệt cao, những chất này nóng chảy tốt và dẫn điện tốt. Điều này được giải thích là do các nút chứa các ion kim loại (cation) tích điện dương, có thể di chuyển khắp cấu trúc, do đó đảm bảo dòng điện tử di chuyển. Các hạt di chuyển hỗn loạn xung quanh nút của chúng (chúng không có đủ năng lượng để vượt ra ngoài), nhưng ngay khi có điện trường xuất hiện, các electron tạo thành một dòng và lao từ vùng dương sang vùng âm.
Mạng tinh thể kim loại là đặc trưng của kim loại, ví dụ: chì, natri, kali, canxi, bạc, sắt, kẽm, bạch kim, v.v. Trong số những thứ khác, nó được chia thành nhiều loại bao bì: hình lục giác, tập trung vào cơ thể (ít dày đặc nhất) và tập trung vào khuôn mặt. Gói đầu tiên là điển hình cho kẽm, coban, magiê, gói thứ hai dành cho bari, sắt, natri, gói thứ ba dành cho đồng, nhôm và canxi.
Như vậy, tùy thuộc vào loại lưới nhiều tính chất phụ thuộc, cũng như cấu trúc của chất. Biết loại, bạn có thể dự đoán, ví dụ, độ khúc xạ hoặc độ bền của vật thể sẽ là bao nhiêu.
Băng hình
Để biết thêm thông tin về mạng tinh thể, hãy xem video của chúng tôi.
Khi thực hiện nhiều phản ứng vật lý và hóa học, một chất chuyển sang trạng thái kết tụ rắn. Trong trường hợp này, các phân tử và nguyên tử có xu hướng tự sắp xếp theo một trật tự không gian sao cho lực tương tác giữa các hạt vật chất sẽ cân bằng tối đa. Đây là cách đạt được sức mạnh của chất rắn. Các nguyên tử, khi chiếm một vị trí nhất định, thực hiện các chuyển động dao động nhỏ, biên độ dao động phụ thuộc vào nhiệt độ, nhưng vị trí của chúng trong không gian vẫn cố định. Lực hút và lực đẩy cân bằng nhau ở một khoảng cách nhất định.
Những quan niệm hiện đại về cấu trúc của vật chất
Khoa học hiện đại cho rằng nguyên tử bao gồm một hạt nhân tích điện mang điện tích dương và các electron mang điện tích âm. Với tốc độ vài nghìn nghìn tỷ vòng quay mỗi giây, các electron quay trên quỹ đạo của chúng, tạo ra đám mây electron xung quanh hạt nhân. Điện tích dương của hạt nhân bằng điện tích âm của electron. Do đó, nguyên tử của chất vẫn trung hòa về điện. Các tương tác có thể xảy ra với các nguyên tử khác xảy ra khi các electron bị tách ra khỏi nguyên tử mẹ, do đó làm xáo trộn sự cân bằng điện. Trong một trường hợp, các nguyên tử được sắp xếp theo một trật tự nhất định, được gọi là mạng tinh thể. Mặt khác, do sự tương tác phức tạp của hạt nhân và electron, chúng được kết hợp thành các phân tử thuộc nhiều loại và độ phức tạp khác nhau.
Định nghĩa mạng tinh thể
Được kết hợp với nhau, các loại mạng tinh thể khác nhau của các chất là mạng lưới có hướng không gian khác nhau, tại các nút chứa các ion, phân tử hoặc nguyên tử. Vị trí không gian hình học ổn định này được gọi là mạng tinh thể của chất. Khoảng cách giữa các nút của một ô tinh thể được gọi là chu kỳ nhận dạng. Các góc không gian mà tại đó các nút ô được định vị được gọi là các tham số. Theo phương pháp xây dựng liên kết, mạng tinh thể có thể đơn giản, tập trung vào đáy, tập trung vào mặt và tập trung vào cơ thể. Nếu các hạt vật chất chỉ nằm ở các góc của hình bình hành thì mạng như vậy được gọi là đơn giản. Một ví dụ về mạng như vậy được hiển thị dưới đây:
Nếu, ngoài các nút, các hạt của chất nằm ở giữa các đường chéo không gian thì sự sắp xếp các hạt trong chất này được gọi là mạng tinh thể lấy vật thể làm trung tâm. Loại này được thể hiện rõ ràng trong hình.
Nếu, ngoài các nút ở các đỉnh của mạng, còn có một nút ở nơi các đường chéo tưởng tượng của hình song song giao nhau, thì bạn có loại mạng tâm mặt.
Các loại mạng tinh thể
Các vi hạt khác nhau tạo nên một chất sẽ xác định các loại mạng tinh thể khác nhau. Họ có thể xác định nguyên lý xây dựng các kết nối giữa các vi hạt bên trong tinh thể. Các loại mạng tinh thể vật lý là ion, nguyên tử và phân tử. Điều này cũng bao gồm nhiều loại mạng tinh thể kim loại. Hóa học nghiên cứu các nguyên tắc cấu trúc bên trong của các nguyên tố. Các loại mạng tinh thể được trình bày chi tiết hơn dưới đây.
Mạng tinh thể ion
Những loại mạng tinh thể này có mặt trong các hợp chất có loại liên kết ion. Trong trường hợp này, các vị trí mạng chứa các ion có điện tích trái dấu. Nhờ trường điện từ nên lực tương tác giữa các ion khá mạnh và điều này quyết định tính chất vật lý của chất. Đặc điểm chung là độ khúc xạ, mật độ, độ cứng và khả năng dẫn dòng điện. Các loại mạng tinh thể ion được tìm thấy trong các chất như muối ăn, kali nitrat và các chất khác.
Mạng tinh thể nguyên tử
Loại cấu trúc vật chất này vốn có ở các nguyên tố có cấu trúc được xác định bằng liên kết hóa học cộng hóa trị. Các loại mạng tinh thể loại này chứa các nguyên tử riêng lẻ tại các nút, được kết nối với nhau bằng liên kết cộng hóa trị mạnh. Loại liên kết này xảy ra khi hai nguyên tử giống hệt nhau “chia sẻ” các electron, từ đó tạo thành một cặp electron chung cho các nguyên tử lân cận. Nhờ sự tương tác này, liên kết cộng hóa trị liên kết các nguyên tử một cách đồng đều và bền chặt theo một trật tự nhất định. Các nguyên tố hóa học chứa các loại mạng tinh thể nguyên tử rất cứng, có nhiệt độ nóng chảy cao, dẫn điện kém và không hoạt động về mặt hóa học. Các ví dụ cổ điển về các nguyên tố có cấu trúc bên trong tương tự bao gồm kim cương, silicon, germani và boron.
Mạng tinh thể phân tử
Các chất có kiểu mạng tinh thể phân tử là một hệ thống các phân tử ổn định, tương tác, đóng gói chặt chẽ nằm ở các nút của mạng tinh thể. Trong các hợp chất như vậy, các phân tử giữ nguyên vị trí không gian của chúng trong các pha khí, lỏng và rắn. Tại các nút của tinh thể, các phân tử được giữ với nhau bằng lực van der Waals yếu, yếu hơn hàng chục lần so với lực tương tác ion.
Các phân tử tạo thành tinh thể có thể là phân cực hoặc không phân cực. Do sự chuyển động tự phát của các electron và sự dao động của hạt nhân trong phân tử, trạng thái cân bằng điện có thể thay đổi - đây là cách phát sinh mômen lưỡng cực điện tức thời. Các lưỡng cực được định hướng thích hợp sẽ tạo ra lực hấp dẫn trong mạng. Carbon dioxide và parafin là những ví dụ điển hình của các nguyên tố có mạng tinh thể phân tử.
Lưới tinh thể kim loại
Liên kết kim loại linh hoạt và dẻo hơn liên kết ion, mặc dù có vẻ như cả hai đều dựa trên cùng một nguyên tắc. Các loại mạng tinh thể của kim loại giải thích các tính chất điển hình của chúng - chẳng hạn như độ bền cơ học, độ dẫn nhiệt và điện, và tính nóng chảy.
Một đặc điểm khác biệt của mạng tinh thể kim loại là sự hiện diện của các ion kim loại (cation) tích điện dương tại các vị trí của mạng tinh thể này. Giữa các nút có các electron tham gia trực tiếp vào việc tạo ra điện trường xung quanh mạng. Số lượng electron chuyển động xung quanh trong mạng tinh thể này được gọi là khí điện tử.
Khi không có điện trường, các electron tự do thực hiện chuyển động hỗn loạn, tương tác ngẫu nhiên với các ion mạng tinh thể. Mỗi tương tác như vậy làm thay đổi động lượng và hướng chuyển động của hạt tích điện âm. Với điện trường của chúng, các electron thu hút các cation về phía mình, cân bằng lực đẩy lẫn nhau của chúng. Mặc dù các electron được coi là tự do nhưng năng lượng của chúng không đủ để rời khỏi mạng tinh thể, vì vậy các hạt tích điện này liên tục nằm trong ranh giới của nó.
Sự hiện diện của điện trường mang lại cho khí electron thêm năng lượng. Liên kết với các ion trong mạng tinh thể kim loại không mạnh nên các electron dễ dàng rời khỏi ranh giới của nó. Các electron chuyển động dọc theo đường sức, để lại các ion tích điện dương.
Kết luận
Hóa học rất coi trọng việc nghiên cứu cấu trúc bên trong của vật chất. Các loại mạng tinh thể của các nguyên tố khác nhau xác định gần như toàn bộ phạm vi tính chất của chúng. Bằng cách tác động đến các tinh thể và thay đổi cấu trúc bên trong của chúng, có thể tăng cường các đặc tính mong muốn của một chất và loại bỏ những đặc tính không mong muốn cũng như biến đổi các nguyên tố hóa học. Vì vậy, nghiên cứu cấu trúc bên trong của thế giới xung quanh có thể giúp hiểu được bản chất và nguyên lý cấu trúc của vũ trụ.
Như chúng ta đã biết, một chất có thể tồn tại ở ba trạng thái kết hợp: thể khí, cứng Và chất lỏng. Oxy, trong điều kiện bình thường ở trạng thái khí, ở nhiệt độ -194 ° C chuyển thành chất lỏng màu xanh lam và ở nhiệt độ -218,8 ° C, nó chuyển thành khối giống như tuyết với các tinh thể màu xanh lam.
Phạm vi nhiệt độ cho sự tồn tại của một chất ở trạng thái rắn được xác định bởi điểm sôi và điểm nóng chảy. chất rắn là kết tinh Và vô định hình.
bạn chất vô định hình không có điểm nóng chảy cố định - khi đun nóng, chúng mềm dần và chuyển sang trạng thái lỏng. Ví dụ, ở trạng thái này, nhiều loại nhựa và chất dẻo khác nhau được tìm thấy.
Chất kết tinh Chúng được phân biệt bởi sự sắp xếp đều đặn của các hạt mà chúng bao gồm: nguyên tử, phân tử và ion, tại các điểm được xác định chặt chẽ trong không gian. Khi các điểm này được nối với nhau bằng các đường thẳng sẽ tạo thành một khung không gian gọi là mạng tinh thể. Những điểm mà các hạt tinh thể tập trung được gọi là các nút mạng.
Các nút của mạng mà chúng ta tưởng tượng có thể chứa các ion, nguyên tử và phân tử. Những hạt này thực hiện chuyển động dao động. Khi nhiệt độ tăng, biên độ dao động này cũng tăng, dẫn đến sự giãn nở nhiệt của các vật thể.
Tùy thuộc vào loại hạt nằm ở các nút của mạng tinh thể và tính chất liên kết giữa chúng, bốn loại mạng tinh thể được phân biệt: ion, nguyên tử, phân tử Và kim loại.
ion Chúng được gọi là mạng tinh thể trong đó các ion nằm ở các nút. Chúng được hình thành bởi các chất có liên kết ion, có thể liên kết cả các ion đơn giản Na+, Cl- và SO24-, OH- phức tạp. Như vậy, mạng tinh thể ion có muối, một số oxit và hydroxyl của kim loại, tức là những chất trong đó tồn tại liên kết hóa học ion. Hãy xem xét một tinh thể natri clorua; nó bao gồm các ion Na+ và CL- âm xen kẽ nhau, chúng cùng nhau tạo thành một mạng hình lập phương. Liên kết giữa các ion trong tinh thể như vậy cực kỳ ổn định. Do đó, các chất có mạng ion có độ bền và độ cứng tương đối cao; chúng có tính chịu lửa và không bay hơi.
nguyên tử Mạng tinh thể là những mạng tinh thể có các nút chứa các nguyên tử riêng lẻ. Trong những mạng như vậy, các nguyên tử được kết nối với nhau bằng liên kết cộng hóa trị rất mạnh. Ví dụ, kim cương là một trong những dạng biến đổi đẳng hướng của carbon.
Các chất có mạng tinh thể nguyên tử không phổ biến lắm trong tự nhiên. Chúng bao gồm boron tinh thể, silicon và germanium, cũng như các chất phức tạp, ví dụ như những chất có chứa oxit silicon (IV) - SiO 2: silica, thạch anh, cát, đá tinh thể.
Phần lớn các chất có mạng tinh thể nguyên tử có điểm nóng chảy rất cao (đối với kim cương vượt quá 3500 ° C), những chất này rất bền và cứng, thực tế không hòa tan.
phân tử Chúng được gọi là mạng tinh thể trong đó các phân tử nằm ở các nút. Liên kết hóa học trong các phân tử này cũng có thể có cực (HCl, H 2 0) hoặc không phân cực (N 2, O 3). Và mặc dù các nguyên tử bên trong các phân tử được kết nối bằng liên kết cộng hóa trị rất mạnh, lực hút liên phân tử yếu tác dụng giữa chính các phân tử. Đó là lý do tại sao các chất có mạng tinh thể phân tử được đặc trưng bởi độ cứng thấp, điểm nóng chảy thấp và độ bay hơi.
Ví dụ về các chất như vậy bao gồm nước rắn - nước đá, carbon monoxide rắn (IV) - "đá khô", hydro clorua rắn và hydro sunfua, các chất rắn đơn giản được tạo thành bởi một - (khí hiếm), hai - (H 2, O 2, CL 2 , N 2 , I 2), ba - (O 3), bốn - (P 4), phân tử tám nguyên tử (S 8). Phần lớn các hợp chất hữu cơ rắn có mạng tinh thể phân tử (naphthalene, glucose, đường).
blog.site, khi sao chép toàn bộ hoặc một phần tài liệu, cần có liên kết đến nguồn gốc.