Номер 5, страница 36 - гдз по химии 11 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

Часть I. Классификация химических реакций. Глава II. Химические реакции - номер 5, страница 36.

Условие.

5. Заполните таблицу.

Причины аллотропии	Примеры
1. Разное число атомов в молекуле
2. Разные типы кристаллических решёток
3. Разная геометрия кристаллических решёток одного типа

Решение.

Решение 2.

Аллотропия — это способность атомов одного химического элемента образовывать несколько простых веществ, называемых аллотропными модификациями. Эти модификации различаются по строению и, как следствие, по свойствам. Причины аллотропии могут быть разными.

1. Разное число атомов в молекуле

Эта причина характерна для элементов, образующих молекулярные простые вещества. Аллотропные модификации в этом случае отличаются составом их молекул. Классическим примером является химический элемент кислород, который образует две аллотропные модификации:

• Кислород, молекула которого состоит из двух атомов — $O_2$.
• Озон, молекула которого состоит из трех атомов — $O_3$.

Разное число атомов в молекуле обусловливает значительные различия в физических и химических свойствах кислорода и озона.

Ответ: кислород ($O_2$) и озон ($O_3$).

2. Разные типы кристаллических решёток

Аллотропия может возникать из-за того, что один и тот же химический элемент способен образовывать кристаллы с принципиально разными типами кристаллических решёток (например, атомной и молекулярной). Яркий пример — углерод.

• Алмаз имеет атомную кристаллическую решётку, в которой каждый атом углерода прочно связан с четырьмя соседними, образуя единый гигантский каркас.
• Фуллерены (например, $C_{60}$) имеют молекулярную кристаллическую решётку. В узлах этой решётки находятся отдельные шарообразные молекулы (например, $C_{60}$), связанные между собой слабыми межмолекулярными силами.

Другим примером может служить фосфор: белый фосфор ($P_4$) имеет молекулярную решётку, а красный и черный фосфор — атомные.

Ответ: углерод в виде алмаза (атомная кристаллическая решётка) и фуллерена (молекулярная кристаллическая решётка).

3. Разная геометрия кристаллических решёток одного типа

В этом случае аллотропные модификации имеют один и тот же тип решётки (например, обе атомные), но отличаются взаимным расположением атомов в кристалле, то есть строением или геометрией. Самый известный пример — это аллотропные модификации углерода, алмаз и графит.

• Алмаз и графит оба имеют атомные кристаллические решётки.
• В алмазе атомы углерода образуют трехмерную тетраэдрическую структуру (кубическая решётка), что обуславливает его чрезвычайную твердость.
• В графите атомы углерода организованы в плоские гексагональные слои, которые слабо связаны друг с другом. Такая слоистая структура (гексагональная решётка) делает графит мягким и способным оставлять след на бумаге.

Другим примером является сера: ромбическая и моноклинная сера обе состоят из молекул $S_8$, но имеют разную кристаллическую структуру (разную укладку этих молекул).

Ответ: углерод в виде алмаза и графита.