Номер 2, страница 131 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 6. Углерод и кремний. Параграф 37. Кремний. Оксид кремния (IV). Вопросы в начале параграфа - номер 2, страница 131.

Условие.

● Какие типы кристаллических решёток вам известны?

Решение.

Решение 2.

Решение

Кристаллическая решётка — это упорядоченное расположение частиц (атомов, ионов, молекул) в твёрдом веществе. Тип кристаллической решётки определяется природой частиц, расположенных в её узлах, и характером химической связи между ними. Выделяют четыре основных типа кристаллических решёток.

1. Ионная кристаллическая решётка

В узлах такой решётки находятся поочередно расположенные положительно заряженные ионы (катионы) и отрицательно заряженные ионы (анионы). Эти ионы удерживаются вместе за счёт сил электростатического притяжения. Такая связь называется ионной.

• Частицы в узлах: катионы и анионы.
• Тип связи: ионная.
• Свойства: вещества с ионной решёткой, как правило, твёрдые, но хрупкие (кристалл легко раскалывается при ударе, так как смещение слоёв приводит к сближению одноимённо заряженных ионов и их отталкиванию). Они имеют высокие температуры плавления (тугоплавкие). В твёрдом состоянии не проводят электрический ток (являются диэлектриками), но их расплавы и водные растворы электропроводны, так как появляются подвижные носители заряда — ионы.
• Примеры: соли (хлорид натрия $NaCl$, сульфат меди(II) $CuSO_4$), щёлочи ($NaOH$, $KOH$), оксиды активных металлов ($CaO$).

2. Атомная кристаллическая решётка

В узлах атомной решётки находятся отдельные атомы, соединённые между собой прочными ковалентными связями. Весь кристалл представляет собой одну гигантскую молекулу.

• Частицы в узлах: атомы.
• Тип связи: ковалентная.
• Свойства: вещества с атомной решёткой обладают очень высокой твёрдостью (например, алмаз — самое твёрдое природное вещество) и прочностью. У них очень высокие температуры плавления и кипения. Они практически нерастворимы ни в каких растворителях. Большинство из них не проводит электрический ток (диэлектрики), некоторые являются полупроводниками (кремний, германий).
• Примеры: алмаз и графит (аллотропные модификации углерода $C$), кремний ($Si$), оксид кремния(IV) ($SiO_2$, кварц), карбид кремния ($SiC$, карборунд).

3. Молекулярная кристаллическая решётка

В узлах такой решётки располагаются молекулы. Внутри этих молекул атомы связаны прочными ковалентными связями, но сами молекулы в решётке удерживаются слабыми межмолекулярными силами (силами Ван-дер-Ваальса или водородными связями).

• Частицы в узлах: молекулы.
• Тип связи: межмолекулярные силы.
• Свойства: из-за слабости межмолекулярных связей вещества с молекулярной решёткой имеют низкую твёрдость, низкие температуры плавления и кипения. Многие из них летучи. Как правило, они не проводят электрический ток. Их растворимость подчиняется правилу "подобное растворяется в подобном".
• Примеры: твёрдые простые вещества-неметаллы (йод $I_2$, сера $S_8$), вода в твёрдом состоянии (лёд $H_2O$), диоксид углерода ("сухой лёд" $CO_2$), нафталин, большинство органических соединений в твёрдом виде.

4. Металлическая кристаллическая решётка

Характерна для металлов и их сплавов. В узлах металлической решётки находятся положительные ионы металлов (атом-ионы), а между ними свободно перемещаются обобществлённые валентные электроны, образуя так называемый "электронный газ". Связь между катионами и "электронным газом" называется металлической.

• Частицы в узлах: катионы металлов и "электронный газ".
• Тип связи: металлическая.
• Свойства: наличие свободных электронов обуславливает характерные свойства металлов: высокую электро- и теплопроводность, ковкость, пластичность (при деформации слои ионов смещаются, но связь не рвётся, так как "электронный газ" продолжает связывать их), металлический блеск (отражение света от поверхности электронного газа). Температуры плавления металлов могут сильно различаться.
• Примеры: все металлы в твёрдом состоянии (железо $Fe$, медь $Cu$, алюминий $Al$, натрий $Na$) и их сплавы (сталь, бронза, чугун).

Ответ:

Известны четыре основных типа кристаллических решёток: ионная (в узлах — ионы, связь — ионная), атомная (в узлах — атомы, связь — ковалентная), молекулярная (в узлах — молекулы, связь — межмолекулярная) и металлическая (в узлах — катионы металлов в "электронном газе", связь — металлическая).