Номер 5, страница 61 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 2. Химическая связь и строение вещества. Параграф 8. Ковалентная химическая связь и механизмы её образования - номер 5, страница 61.

Условие.

5. Каково строение атомных и молекулярных кристаллических решёток? Каковы типичные физические свойства веществ, обладающих данными кристаллическими решётками?

Решение.

Решение 2.

Атомные кристаллические решётки

В узлах атомных кристаллических решёток находятся отдельные атомы, которые соединены между собой очень прочными, направленными ковалентными связями. Весь кристалл представляет собой единую гигантскую макромолекулу. Для разрушения такой структуры необходимо разорвать большое количество прочных ковалентных связей, на что требуется значительная энергия.

Типичные физические свойства веществ с атомной решёткой: во-первых, очень высокая твёрдость и прочность (например, алмаз – эталон твёрдости); во-вторых, очень высокие температуры плавления и кипения (например, $t_{пл}(\text{алмаза}) \approx 4000 \text{ °C}$, $t_{пл}(\text{SiO}_2) = 1723 \text{ °C}$); в-третьих, практическая нерастворимость в каких-либо растворителях; в-четвёртых, различная электропроводность: большинство являются диэлектриками (алмаз) или полупроводниками (кремний $\text{Si}$, германий $\text{Ge}$), но есть и проводники, как графит, чья проводимость обусловлена особым слоистым строением. Примеры веществ: алмаз ($\text{C}$), графит ($\text{C}$), кремний ($\text{Si}$), бор ($\text{B}$), оксид кремния(IV) ($\text{SiO}_2$), карбид кремния ($\text{SiC}$).

Ответ: В узлах атомных решёток находятся атомы, связанные прочными ковалентными связями. Вещества с такой решёткой обладают очень высокой твёрдостью, высокими температурами плавления, нерастворимы и, как правило, не проводят электрический ток (за исключением графита).

Молекулярные кристаллические решётки

В узлах молекулярных кристаллических решёток располагаются молекулы (полярные или неполярные). Атомы внутри молекул связаны прочными ковалентными связями. Однако сами молекулы в кристалле удерживаются друг около друга слабыми межмолекулярными силами (силами Ван-дер-Ваальса, а для некоторых веществ, как лёд, ещё и водородными связями). Эти межмолекулярные силы значительно слабее ковалентных связей внутри молекул.

Типичные физические свойства веществ с молекулярной решёткой: во-первых, низкая твёрдость и хрупкость; во-вторых, низкие температуры плавления и кипения (многие из них при обычных условиях – жидкости или газы); в-третьих, летучесть (способность легко испаряться), что часто обуславливает наличие запаха; в-четвёртых, растворимость подчиняется правилу «подобное растворяется в подобном» (полярные молекулы растворяются в полярных растворителях, неполярные – в неполярных); в-пятых, они не проводят электрический ток ни в твёрдом, ни в расплавленном состоянии, так как в решётке нет свободных носителей заряда. Примеры веществ: инертные газы в твёрдом состоянии, лёд ($\text{H}_2\text{O}$), «сухой лёд» ($\text{CO}_2$), йод ($\text{I}_2$), нафталин ($\text{C}_{10}\text{H}_8$), сахароза, большинство органических соединений.

Ответ: В узлах молекулярных решёток находятся молекулы, связанные слабыми межмолекулярными силами. Вещества с такой решёткой имеют низкую твёрдость, низкие температуры плавления, часто летучи, не проводят электрический ток.