Номер 1, страница 8 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Как зависят свойства вещества от строения его кристаллической решётки?

Свойства вещества напрямую определяются типом его кристаллической решётки, то есть взаимным расположением частиц (атомов, ионов, молекул) в кристалле, и характером химической связи между ними. Различают четыре основных типа кристаллических решёток, свойства веществ в которых кардинально отличаются.

Вещества с ионной кристаллической решёткой

В узлах такой решётки находятся положительно и отрицательно заряженные ионы, связанные сильными электростатическими силами (ионными связями).

• Свойства: Такие вещества обладают высокими температурами плавления и кипения. Они твёрдые, но при этом хрупкие, так как механическое воздействие смещает слои ионов, и силы отталкивания между одноимёнными зарядами разрушают кристалл. В твёрдом виде они не проводят электрический ток (ионы зафиксированы), но их расплавы и растворы являются хорошими проводниками (ионы становятся подвижными).
• Примеры: поваренная соль (NaCl), хлорид цезия (CsCl), оксид магния (MgO).

Вещества с атомной кристаллической решёткой

В узлах решётки располагаются атомы, соединённые между собой очень прочными ковалентными связями, которые образуют единый жёсткий каркас.

• Свойства: Это самые твёрдые и тугоплавкие вещества. Они нерастворимы в воде и большинстве других растворителей. Как правило, они являются диэлектриками или полупроводниками, так как в них нет свободных носителей заряда (исключение — графит, имеющий слоистое строение и делокализованные электроны).
• Примеры: алмаз (C), кремний (Si), оксид кремния(IV) (SiO₂, кварц).

Вещества с молекулярной кристаллической решёткой

В узлах решётки находятся молекулы, которые удерживаются вместе слабыми межмолекулярными силами (силами Ван-дер-Ваальса или водородными связями).

• Свойства: Из-за слабых связей между молекулами эти вещества имеют низкие температуры плавления и кипения, они непрочные, часто летучие. Они не проводят электрический ток ни в твёрдом, ни в жидком состоянии.
• Примеры: лёд (H₂O), «сухой лёд» (твёрдый CO₂), иод (I₂), нафталин (C₁₀H₈).

Вещества с металлической кристаллической решёткой

В узлах решётки находятся катионы металлов, а пространство между ними заполнено свободно движущимися обобществлёнными электронами («электронным газом»).

• Свойства: Наличие «электронного газа» обуславливает характерные свойства металлов: высокую электро- и теплопроводность, пластичность (ковкость, тягучесть), характерный металлический блеск. Пластичность объясняется тем, что слои катионов могут смещаться друг относительно друга без разрыва связи, так как электроны продолжают их скреплять.
• Примеры: все металлы (железо (Fe), медь (Cu), алюминий (Al)) и их сплавы.

Ответ: Свойства вещества (твёрдость, температура плавления, электропроводность, пластичность, растворимость) напрямую зависят от типа его кристаллической решётки. Тип решётки определяется природой частиц в её узлах (атомы, ионы, молекулы) и силой связей между ними. Ионные решётки обуславливают твёрдость, хрупкость и высокие температуры плавления. Атомные — очень высокую твёрдость и тугоплавкость. Молекулярные — низкие температуры плавления, непрочность и летучесть. Металлические — электропроводность, пластичность и блеск.