Номер 1, страница 53 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Вопросы и задания. Параграф 6. Вещества молекулярного и немолекулярного строения. Глава 2. Строение вещества. Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева - номер 1, страница 53.

Условие.

1. Какие типы кристаллических веществ вам известны?

Решение.

Решение 2.

Кристаллические вещества классифицируют по типу частиц, расположенных в узлах кристаллической решетки, и по характеру химической связи между ними. Выделяют четыре основных типа кристаллических решеток:

1. Ионные кристаллы

В узлах ионных кристаллических решеток находятся положительно заряженные ионы (катионы) и отрицательно заряженные ионы (анионы), которые удерживаются вместе силами электростатического притяжения (ионной связью). Такие вещества обычно являются солями, оксидами и гидроксидами активных металлов и неметаллов.

Свойства:

• Высокие температуры плавления и кипения, так как ионные связи очень прочные.
• Твердые, но хрупкие. При механическом воздействии происходит сдвиг слоев, одноименно заряженные ионы оказываются рядом, что приводит к отталкиванию и разрушению кристалла.
• В твердом состоянии не проводят электрический ток (диэлектрики), так как ионы жестко зафиксированы в решетке.
• Расплавы и водные растворы проводят электрический ток, поскольку ионы становятся подвижными.
• Многие хорошо растворимы в полярных растворителях, например, в воде.

Примеры: хлорид натрия ($NaCl$), сульфат меди(II) ($CuSO_4$), нитрат калия ($KNO_3$).

Ответ: Это кристаллы, в узлах которых расположены катионы и анионы, связанные ионной связью. Они характеризуются твердостью, хрупкостью, высокими температурами плавления и электропроводностью в расплавленном или растворенном состоянии.

2. Атомные кристаллы

В узлах атомных кристаллических решеток находятся отдельные атомы, соединенные между собой прочными ковалентными связями. Эти связи образуют единую трехмерную сетку, пронизывающую весь кристалл. По сути, весь кристалл можно рассматривать как одну гигантскую молекулу.

Свойства:

• Очень высокие температуры плавления и кипения из-за чрезвычайной прочности ковалентных связей.
• Очень высокая твердость (самые твердые из известных веществ).
• Практически нерастворимы ни в каких растворителях.
• В большинстве случаев являются диэлектриками (алмаз) или полупроводниками (кремний, германий).

Примеры: алмаз (C), графит (C, имеет слоистую атомную решетку), кремний ($Si$), оксид кремния(IV) (кварц, $SiO_2$), карбид кремния ($SiC$).

Ответ: Это кристаллы, состоящие из атомов, объединенных в единый каркас прочными ковалентными связями. Они отличаются очень высокой твердостью и тугоплавкостью.

3. Молекулярные кристаллы

В узлах молекулярных кристаллических решеток находятся молекулы. Эти молекулы удерживаются вместе относительно слабыми межмолекулярными силами (силами Ван-дер-Ваальса или водородными связями). Связи внутри самих молекул (ковалентные) значительно прочнее межмолекулярных.

Свойства:

• Низкие температуры плавления и кипения, так как для разрушения решетки нужно преодолеть лишь слабые межмолекулярные силы.
• Малая твердость, часто летучи.
• Как правило, не проводят электрический ток ни в твердом, ни в жидком состоянии.
• Растворимость следует правилу "подобное растворяется в подобном": вещества с полярными молекулами растворяются в полярных растворителях, с неполярными — в неполярных.

Примеры: лед ($H_2O$), "сухой лед" (твердый $CO_2$), йод ($I_2$), нафталин ($C_{10}H_8$), сахар ($C_{12}H_{22}O_{11}$), большинство органических соединений в твердом состоянии.

Ответ: Это кристаллы, в узлах которых находятся молекулы, связанные слабыми межмолекулярными силами. Они характеризуются низкой твердостью, низкими температурами плавления и летучестью.

4. Металлические кристаллы

Структура металлических кристаллов представляет собой решетку, в узлах которой расположены положительно заряженные ионы металлов. Между этими ионами свободно перемещаются обобществленные валентные электроны, образуя так называемый "электронный газ". Эта система удерживается вместе за счет металлической связи — притяжения между положительными ионами и отрицательным "электронным газом".

Свойства:

• Высокая электропроводность и теплопроводность, обусловленная свободным движением электронов.
• Пластичность, ковкость. При деформации слои ионов могут смещаться друг относительно друга без разрыва связей, так как "электронный газ" продолжает связывать их.
• Характерный металлический блеск — способность отражать свет.
• Температуры плавления варьируются в очень широких пределах (от -39°C у ртути до 3422°C у вольфрама).

Примеры: все металлы и их сплавы в твердом состоянии: железо ($Fe$), медь ($Cu$), алюминий ($Al$), золото ($Au$).

Ответ: Это кристаллы, состоящие из положительных ионов металлов, которые удерживаются вместе обобществленными электронами ("электронным газом"). Они отличаются высокой электро- и теплопроводностью, пластичностью и металлическим блеском.