Номер 4, страница 318 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Синяков

Глава 8. Твёрдые тела и их превращение в жидкости. Параграф 8.10. Примеры решения задач. Вопросы - номер 4, страница 318.

Условие.

4. Подготовьте энциклопедическую справку об одном из типов кристаллов.

Решение.

Энциклопедическая справка: Ионные кристаллы

Ионные кристаллы — это кристаллические твёрдые вещества, в узлах решётки которых находятся противоположно заряженные ионы (катионы и анионы), связанные между собой силами электростатического притяжения, образующими ионную связь. Эта связь возникает между атомами с большой разницей в электроотрицательности, как правило, между типичными металлами и типичными неметаллами.

Структура

В ионных кристаллах каждый ион окружён определённым числом ионов противоположного знака, что называется координационным числом. Эта упорядоченная трёхмерная структура, именуемая кристаллической решёткой, обеспечивает максимальное притяжение между разноимёнными ионами и минимальное отталкивание между одноимёнными. Такое расположение приводит к образованию очень стабильной и прочной структуры. Тип кристаллической решётки (например, кубическая гранецентрированная, как у NaCl, или кубическая объёмно-центрированная, как у CsCl) зависит от соотношения радиусов катиона и аниона.

Свойства

Специфическая структура ионных кристаллов определяет их характерные физические свойства:

• Высокие температуры плавления и кипения. Для разрушения прочных ионных связей в кристаллической решётке требуется большое количество энергии, поэтому ионные соединения обычно тугоплавки и имеют высокие температуры кипения.

• Твёрдость и хрупкость. Сильное взаимное притяжение ионов делает кристаллы твёрдыми. Однако при механическом воздействии (ударе) происходит сдвиг слоёв ионов. В результате одноимённо заряженные ионы оказываются друг против друга, возникающие силы отталкивания приводят к разрушению кристалла по определённым плоскостям (сколу). Этим объясняется их хрупкость.

• Электропроводность. В твёрдом состоянии ионные кристаллы являются диэлектриками, так как ионы жёстко зафиксированы в узлах решётки и не могут перемещаться. Однако в расплавленном состоянии или при растворении в полярном растворителе (например, в воде) ионы становятся подвижными, и такие системы (электролиты) способны проводить электрический ток.

• Растворимость. Многие ионные кристаллы хорошо растворяются в полярных растворителях. Полярные молекулы растворителя (диполи воды) взаимодействуют с ионами на поверхности кристалла, ослабляя ионные связи и "вытягивая" ионы из решётки в раствор в виде гидратированных ионов.

Примеры

Типичными представителями ионных кристаллов являются соли, оксиды и гидроксиды активных металлов. Например: хлорид натрия (NaCl) – поваренная соль, хлорид цезия (CsCl), фторид кальция (CaF₂), оксид магния (MgO), сульфат меди(II) (CuSO₄) – медный купорос.

Ответ: Представлена энциклопедическая справка об ионных кристаллах, описывающая их определение, структуру, основные физические свойства (высокие температуры плавления, твёрдость, хрупкость, электропроводность в расплавах и растворах, растворимость в полярных растворителях) и примеры типичных соединений.