• Название:

    Кристаллические решётки. Щенникова 11 а — презентация

  • Размер: 0.25 Мб
  • Формат: PPT
  • или


Презентация Щенниковой Нины, 11«а» класс,2009-2010 г. Кристалли́ческая решётка - вспомогательный геометрический образ, вводимый для анализа строения кристалла.
Решётка имеет сходство с канвой или сеткой, что даёт основание называть точки решётки узлами.
В узлах воображаемой решетки могут находиться ионы, атомы или молекулы.
Они совершают колебательные движения.
С повышением температуры амплитуда колебаний возрастает, что проявляется в тепловом расширении тел.
В зависимости от вида частиц и характера связи между ними различают четыре типа кристаллических решеток:
- ионные,- атомные,- молекулярные,- металлические.
Кристаллические решетки, состоящие из ионов, называются ионными.
Их образуют вещества с ионной связью.
Примером может служит кристалл хлорида натрия, в котором, как уже отмечалось, каждый ион натрия окружен шестью хлорид-ионами, а каждый хлорид-ион - шестью ионами натрия.
Такому расположению соответствует наиболее плотная упаковка, если ионы представить в виде шаров, размещенных в кристалле. Число ближайших соседних частиц, вплотную примыкающих к данной частице в кристалле или в отдельной молекуле, называется координационным числом.
В решетке хлорида натрия координационные числа обоих ионов равны 6. Итак, в кристалле хлорида натрия нельзя выделить отдельные молекулы соли.
Их нет.
Весь кристалл следует рассматривать как гигантскую макромолекулу, состоящую из равного числа ионов Na+ и Cl-, Nan Cln, где n - большое число.
Связи между ионами в таком кристалле весьма прочны.
Поэтому вещества с ионной решеткой обладают сравнительно высокой твердостью.
Они тугоплавки и малолетучи.
Плавление ионных кристаллов приводит к нарушению геометрически правильной ориентации ионов относительно друг друга и уменьшению прочности связи между ними.
Поэтому расплавы их проводят электрический ток.
Ионные соединения, как правило, легко растворяются в жидкостях, состоящих из полярных молекул, например в воде.
Кристаллические решетки, в узлах которых находятся отдельные атомы, называются атомными.
Атомы в таких решетках соединены между собой прочными ковалентными связями.
Примером может служить алмаз - одна из модификаций углерода.
Алмаз состоит из атомов углерода, каждый из которых связан с четырьмя соседними атомами.
Координационное число углерода в алмазе 4 . В решетке алмаза, как и в решетке хлорида натрия, молекулы отсутствуют.
Весь кристалл следует рассматривать как гигантскую молекулу.
Атомная кристаллическая решетка характерна для твердого бора, кремния, германия и соединений некоторых элементов с углеродом и кремнием.
Кристаллические решетки, состоящие из молекул(полярных и неполярных), называются молекулярными.
Молекулы в таких решетках соединены между собой сравнительно слабыми межмолекулярными силами.
Поэтому вещества с молекулярной решеткой имеют малую твердость и низкие температуры плавления, нерастворимы или малорастворимы в воде, их растворы почти не проводят электрический ток.
Число неорганических веществ с молекулярной решеткой невелико.
Примерами их являются лед, твердый оксид углерода (IV) ("сухой лед"), твердые галогеноводороды, твердые простые вещества, образованные одно- (благородные газы), двух- (F2, Сl2, Br2, I2, Н2, О2, N2), трех- (О3), четырех- (Р4), восьми- (S8) атомными молекулами.
Большинство кристаллических органических соединений имеют молекулярную решетку.
Атомы металлов отличаются от атомов других элементов тем, что сравнительно слабо удерживают свои внешние электроны.
Поэтому в кристаллической решетке металла эти электроны покидают свои атомы, превращая их в положительно заряженные ионы. "Обобществленные" электроны передвигаются в пространстве между катионами и удерживают их вместе.
Межатомные расстояния в металлах больше, чем в их соединениях с ковалентной связью.
Такая связь существует не только в твердых кристаллах металлов, но и в расплавах и в аморфном состоянии.
Она называется металлической.
Металлическая связь - химическая связь, обусловленная наличием большого количества не связанных с ядрами подвижных электронов. Единая система электронов в металлических веществах называется электронным газом.
Металл можно представить в виде остова из положительных ионов, погруженного в электронный газ, который компенсирует силы взаимного отталкивания положительных ионов.
В свою очередь, электронный газ может свободно двигаться через решетку, состоящую из ионов металла.
В кристаллах металлов атомы ионизированы не полностью, и часть валентных электронов остается связанной.
В результате возможно появление частично ковалентных связей между соседними атомами.
Вклады ионной и ковалентной составляющей обнаружены во многих металлах.
Металлическая связь имеет признаки, характерные как для ковалентной, так и для ионной связи.