Aynı tip kristal kafeslere sahiptirler. kristal kafesler

Kimya inanılmaz bir bilimdir. Görünüşte sıradan şeylerde pek çok inanılmaz şey bulunabilir.

Bizi her yerde çevreleyen her şey, çeşitli kümelenme durumlarında bulunur: gazlar, sıvılar ve katılar. Bilim adamları ayrıca 4. plazmayı da izole ettiler. Belirli bir sıcaklıkta, bir madde bir halden başka bir hale geçebilir. Örneğin su: sıvı halden 100°C'nin üzerine ısıtıldığında buhara dönüşür. 0'ın altındaki sıcaklıklarda, bir sonraki agrega yapısına - buza geçer.

Tüm materyal Dünya bileşiminde birbirine bağlı özdeş parçacıklardan oluşan bir kütleye sahiptir. Bu en küçük öğeler kesinlikle uzayda düzenlenir ve sözde uzamsal çerçeveyi oluşturur.

Tanım

Bir kristal kafes, parçacıkların uzayda geometrik olarak katı bir düzende olduğu katı bir maddenin özel bir yapısıdır. İçindeki düğümleri tespit etmek mümkündür - elementlerin bulunduğu yerler: atomlar, iyonlar ve moleküller ve düğümler arası boşluk.

katılar, yüksek ve düşük sıcaklık aralığına bağlı olarak kristal veya şekilsizdir - belirli bir erime noktasının olmaması ile karakterize edilirler. Yüksek sıcaklıklara maruz kaldıklarında yumuşarlar ve yavaş yavaş sıvı forma dönüşürler. Bu tür maddeler şunları içerir: reçine, hamuru.

Bu bağlamda, birkaç türe ayrılabilir:

• atomik;
• iyonik;
• moleküler;
• metal.

Ancak farklı sıcaklıklarda, bir madde sahip olabilir çeşitli formlar ve çeşitli özellikler sergiler. Bu fenomene allotropik modifikasyon denir.

atomik tip

Bu tipte, bir veya başka bir maddenin atomları, kovalent bağlarla bağlanan düğümlerde bulunur. Bu tür bağ, iki komşu atomun bir çift elektronu tarafından oluşturulur. Bu nedenle, eşit ve katı bir sırayla bağlanırlar.

Atomik bir kristal kafese sahip maddeler, aşağıdaki özelliklerle karakterize edilir: güç ve yüksek erime noktası. Bu bağ türü elmas, silikon ve borda bulunur..

iyonik tip

Zıt yüklü iyonlar, karakterize eden bir elektromanyetik alan oluşturan düğümlerde bulunur. fiziki ozellikleri maddeler. Bunlar şunları içerecektir: elektriksel iletkenlik, refrakterlik, yoğunluk ve sertlik. Sofra tuzu ve potasyum nitrat, bir iyonik kristal kafesin varlığı ile karakterize edilir.

Kaçırmayın: Eğitim Mekanizması, Vaka Çalışmaları.

moleküler tip

Bu tür sitelerde, van der Waals kuvvetleri tarafından birbirine bağlanmış iyonlar vardır. Zayıf moleküller arası bağlar nedeniyle, bu tür maddeler, örneğin buz, karbon dioksit ve parafin, plastisite, elektriksel ve termal iletkenlik ile karakterize edilir.

metal tipi

Yapısında moleküler bir yapıya benzer, ancak yine de daha güçlü bağlara sahiptir. Bu türün farkı, düğüm noktalarında pozitif yüklü katyonların bulunmasıdır. Arayerde bulunan elektronlar boşluk, bir elektrik alanının oluşumuna katılır. Bunlara elektrik gazı da denir.

Basit metaller ve alaşımlar, metalik bir kafes tipi ile karakterize edilir. Metalik parlaklık, plastisite, termal ve elektriksel iletkenliğin varlığı ile karakterize edilirler. Farklı sıcaklıklarda eriyebilirler.

İleri geri

Dikkat! Slayt önizlemesi yalnızca bilgilendirme amaçlıdır ve sunumun tamamını yansıtmayabilir. Eğer ilgini çektiyse bu iş lütfen tam sürümünü indirin.

ders türü: Birleşik.

Dersin amacı:Öğrencilerin, maddelerin fiziksel özelliklerinin kimyasal bağ tipine ve kristal kafes tipine nedensel bir bağımlılığı kurma, bir maddenin fiziksel özelliklerine dayalı olarak kristal kafes tipini tahmin etme becerilerinin oluşması için koşullar yaratmak.

Dersin Hedefleri:

• Katıların kristal ve amorf hallerine ilişkin kavramları oluşturmak, öğrencilere çeşitli kristal kafes türleri hakkında bilgi vermek, bir kristalin fiziksel özelliklerinin kristaldeki kimyasal bağın doğasına ve kristal kafes tipine bağımlılığını belirlemek, öğrencilere kimyasal bağların doğasının ve kristal kafes tiplerinin maddenin özellikleri üzerindeki etkisi hakkında temel fikirler vermek.
• Öğrencilerin dünya görüşünün oluşumuna devam edin, tüm yapısal madde parçacıklarının bileşenlerinin karşılıklı etkisini göz önünde bulundurun, bunun sonucunda yeni özellikler ortaya çıkar, kendi özelliklerini organize etme becerisini geliştirir. eğitim çalışması, takım halinde çalışma kurallarına uyun.
• Geliştirmek bilişsel ilgi sorunlu durumları kullanan okul çocukları;

Teçhizat: D.I.'nin periyodik sistemi Mendeleev, koleksiyon "Metaller", metal olmayanlar: kükürt, grafit, kırmızı fosfor, kristal silikon, iyot; Sunum "Kristal kafes türleri", kristal kafes modelleri farklı şekiller(tuz, elmas ve grafit, karbondioksit ve iyot, metaller), plastik numuneleri ve bunlardan elde edilen ürünler, cam, hamuru, bilgisayar, projektör.

dersler sırasında

1. Organizasyon anı.

Öğretmen öğrencileri selamlar, devamsızlıkları giderir.

2. Konularla ilgili bilgilerin kontrol edilmesi” Kimyasal bağ. Oksidasyon derecesi”.

Bağımsız iş(15 dakika)

3. Yeni materyal öğrenmek.

Öğretmen dersin konusunu ve dersin amacını duyurur. (Slayt 1,2)

Öğrenciler, dersin tarihini ve konusunu defterlerine yazarlar.

Bilgi güncellemesi.

Öğretmen sınıfa sorular sorar:

1. Ne tür parçacıklar biliyorsunuz? İyonların, atomların ve moleküllerin yükleri var mı?
2. Ne tür kimyasal bağlar biliyorsunuz?
3. Maddelerin toplanma durumları nelerdir?

Öğretmen:“Herhangi bir madde gaz, sıvı ve katı olabilir. Örneğin, su. Normal şartlar altında bir sıvıdır, ancak buhar ve buz olabilir. Ya da oksijen normal şartlarda gaz haldeyken -1940 C sıcaklıkta sıvı hale geçer. Mavi renk ve -218.8 ° C sıcaklıkta kristallerden oluşan kar benzeri bir kütleye sertleşir. mavi renk. Bu derste, maddelerin katı hallerini ele alacağız: amorf ve kristal. (Slayt 3)

Öğretmen:şekilsiz maddelerin net bir erime noktası yoktur - ısıtıldıklarında yavaş yavaş yumuşar ve sıvı hale gelirler. Amorf maddeler arasında örneğin hem elde hem de ağızda eriyen çikolata; sakız, hamuru, mum, plastikler (bu tür maddelerin örnekleri gösterilmiştir). (Slayt 7)

Kristalli maddeler net bir erime noktasına sahiptir ve en önemlisi, uzayda kesin olarak tanımlanmış noktalarda parçacıkların doğru düzenlenmesi ile karakterize edilir. (Slayt 5,6) Bu noktalar düz çizgilerle birleştirildiğinde kristal kafes adı verilen uzamsal bir çerçeve oluşur. Kristal parçacıkların bulunduğu noktalara kafes düğümleri denir.

Öğrenciler tanımı bir deftere yazarlar: “Bir kristal kafes, bir kristali oluşturan parçacıkların bulunduğu uzayda bir dizi noktadır. Kristalin parçacıklarının bulunduğu noktalara kafesin düğümleri denir.

Bu kafesin düğümlerinde ne tür parçacıklar olduğuna bağlı olarak 4 tip kafes vardır. (Slayt 8) Kristal kafesin düğümlerinde iyonlar varsa, böyle bir kafese iyonik denir.

Öğretmen öğrencilere sorular sorar:

- Düğümlerinde atomların, moleküllerin bulunduğu kristal kafesler ne olarak adlandırılacak?

Ancak düğümlerinde hem atomların hem de iyonların bulunduğu kristal kafesler vardır. Bu tür ızgaralara metal denir.

Şimdi "Kristal kafesler, bağ türleri ve maddelerin özellikleri" tablosunu dolduracağız. Tabloyu doldururken, kafes tipi, parçacıklar arasındaki bağlantı tipi ve katıların fiziksel özellikleri arasındaki ilişkiyi kuracağız.

İyonik olarak adlandırılan 1. kristal kafes tipini düşünün. (Slayt 9)

Bu maddelerdeki kimyasal bağ nedir?

İyonik kristal kafese bakın (böyle bir kafesin bir modeli gösterilmektedir). Düğümlerinde pozitif ve negatif yüklü iyonlar bulunur. Örneğin, bir sodyum klorür kristali, küp şeklindeki bir kafes içinde pozitif sodyum iyonlarından ve negatif klorür iyonlarından oluşur. İyonik kristal kafesli maddeler, tipik metallerin tuzlarını, oksitlerini ve hidroksitlerini içerir. İyonik kristal kafesli maddeler yüksek sertliğe ve dayanıklılığa sahiptir, refrakterdir ve uçucu değildir.

Öğretmen: Atomik kristal örgüye sahip maddelerin fiziksel özellikleri, iyonik kristal kafese sahip maddelerin fiziksel özellikleriyle aynıdır, ancak genellikle üstünlük ifadeleri- çok sert, çok dayanıklı. Atomik kristal kafesin tüm doğal maddeler arasında en sert madde olduğu elmas. 10 puanlık bir sisteme göre en yüksek 10 puanla derecelendirilen bir sertlik standardı görevi görür. (Slayt 10). Bu tür kristal kafeslere göre, kendiniz yapacaksınız gerekli bilgi Tabloda, ders kitabıyla bağımsız olarak çalıştıktan sonra.

Öğretmen: Metalik olarak adlandırılan 3. kristal kafes tipini ele alalım. (Slaytlar 11,12) Böyle bir kafesin düğümlerinde, aralarında elektronların serbestçe hareket ettiği ve onları tek bir bütün halinde birleştirdiği atomlar ve iyonlar vardır.

Çok iç yapı metalleri ve karakteristik fiziksel özelliklerini belirler.

Öğretmen: Metallerin hangi fiziksel özelliklerini biliyorsunuz? (süneklik, plastisite, elektriksel ve termal iletkenlik, metalik parlaklık).

Öğretmen: Tüm maddeler yapılarına göre hangi gruplara ayrılır? (Slayt 12)

Su, karbondioksit, oksijen, nitrojen ve diğerleri gibi iyi bilinen maddelerin sahip olduğu kristal kafes tipini ele alalım. Buna moleküler denir. (Slayt 14)

Bu kafesin düğüm noktalarında hangi parçacıklar bulunur?

Kafes bölgelerindeki moleküllerdeki kimyasal bağ hem kovalent polar hem de kovalent apolar olabilir. Molekül içindeki atomların çok güçlü kovalent bağlarla bağlı olmasına rağmen, moleküller arası zayıf çekim kuvvetleri moleküller arasında hareket eder. Bu nedenle, moleküler kristal kafesli maddeler düşük sertliğe, düşük erime noktalarına sahiptir ve uçucudur. Gaz veya sıvı maddeler olduğunda Özel durumlar katıya dönüşürler, daha sonra bir moleküler kristal kafese sahip olurlar. Bu tür maddelere örnek olarak katı su - buz, katı karbondioksit - kuru buz verilebilir. Böyle bir kafes, yünlü ürünleri güvelerden korumak için kullanılan naftalin içerir.

– Moleküler kristal kafesin hangi özellikleri naftalin kullanımını belirler? (volatilite). Gördüğünüz gibi, moleküler kristal kafes sadece katı değil basit maddeler: soy gazlar, H 2, O 2, N 2, I 2, O 3, beyaz fosfor P 4, ancak ve karmaşık: katı su, katı hidrojen klorür ve hidrojen sülfür. En sağlam organik bileşikler moleküler kristal kafeslere sahiptir (naftalin, glikoz, şeker).

Kafes bölgeleri polar olmayan veya polar moleküller içerir. Moleküllerin içindeki atomların güçlü kovalent bağlarla bağlı olmasına rağmen, moleküller arasında zayıf moleküller arası etkileşim kuvvetleri hareket eder.

Sonuç: Maddeler kırılgandır, sertlikleri düşüktür, düşük sıcaklık eriyor, uçuyor.

Soru: Hangi sürece süblimasyon veya süblimasyon denir?

Cevap: Bir maddenin katı bir topaklanma durumundan sıvı halini atlayarak hemen gaz haline geçişine denir. süblimasyon veya süblimasyon.

Deneyim gösterisi: iyot süblimasyonu

Daha sonra öğrenciler sırayla tabloya yazdıkları bilgileri adlandırırlar.

Kristal kafesler, bağ türleri ve maddelerin özellikleri.

kafes tipi	Kafes bölgelerindeki parçacık türleri	İletişim türü parçacıklar arasında	Madde örnekleri	Maddelerin fiziksel özellikleri
İyonik	iyonlar	İyonik - güçlü bağ	Tipik metallerin tuzları, halojenürleri (IA, IIA), oksitleri ve hidroksitleri	Katı, güçlü, uçucu olmayan, kırılgan, refrakter, çoğu suda çözünür, eriyik elektriği iletir
atomik	atomlar	1. Kovalent polar olmayan - bağ çok güçlü 2. Kovalent kutup - bağ çok güçlü	Basit Maddeler A: elmas (C), grafit (C), bor (B), silikon (Si). Karmaşık Maddeler : alüminyum oksit (Al 2 O 3), silikon oksit (IV) - SiO 2	Çok sert, çok refrakter, güçlü, uçucu olmayan, suda çözünmez
Moleküler	moleküller	Moleküller arasında - zayıf kuvvetler moleküller arası çekim, ancak moleküllerin içinde - güçlü bir kovalent bağ	Normal koşullar altında gaz veya sıvı olan özel koşullar altındaki katılar (O2, H2, Cl2, N2, Br2, H20, C02, HC1); kükürt, beyaz fosfor, iyot; organik madde	Kırılgan, uçucu, eriyebilir, süblimasyon yeteneğine sahip, küçük bir sertliğe sahip
metal	atom iyonları	Metal - farklı güç	Metaller ve alaşımlar	Dövülebilir, parlaklık, süneklik, ısı ve elektrik iletimi

Öğretmen: Tablo üzerinde yapılan çalışmadan ne sonuç çıkarabiliriz?

Sonuç 1: Maddelerin fiziksel özellikleri kristal kafes tipine bağlıdır. Bir maddenin bileşimi → Kimyasal bağ türü → Kristal kafes türü → Maddelerin özellikleri . (Slayt 18).

Soru: Yukarıdakilerden hangi kristal kafes türü kristalde bulunmaz? basit maddeler Ah?

Cevap: İyonik kristal kafesler.

Soru: Basit maddeler için tipik olan kristal kafesler nelerdir?

Cevap: Basit maddeler için - metaller - metalik kristal hücre; metal olmayanlar için - atomik veya moleküler.

D.I.'nin Periyodik sistemi ile çalışın. Mendeleev.

Soru: Periyodik Tabloda metal elementler nerede ve neden? Elementler metal değildir ve neden?

Cevap : Bordan astatine bir köşegen çizersek, bu köşegenin sol alt köşesinde metal elemanlar olacaktır çünkü. son enerji seviyesinde, bir ila üç elektron içerirler. Bunlar, I A, II A, III A (bor hariç) elementlerinin yanı sıra kalay ve kurşun, antimon ve ikincil alt grupların tüm elementleridir.

Metal olmayan elemanlar bu köşegenin sağ üst köşesinde bulunur, çünkü son enerji seviyesinde dört ila sekiz elektron içerir. Bunlar IV A, V A, VI A, VII A, VIII A ve bor elementleridir.

Öğretmen: Basit maddelerin atomik bir kristal kafese sahip olduğu metal olmayan elementleri bulalım. (Cevap: C, B, Si) ve moleküler ( Cevap: N, S, O , halojenler ve asal gazlar )

Öğretmen: D.I. Mendeleev'in Periyodik sistemindeki elementlerin konumuna bağlı olarak basit bir maddenin kristal kafes tipini nasıl belirleyebileceğinize dair bir sonuç formüle edin.

Cevap: I A, II A, IIIA (bor hariç) içindeki metal elementlerin yanı sıra kalay ve kurşun ve basit bir maddedeki ikincil alt grupların tüm elementleri için kafes tipi metaliktir.

Basit bir maddede metal olmayan elementler IV A ve bor için kristal kafes atomiktir; ve basit maddelerdeki V A, VI A, VII A, VIII A elementleri bir moleküler kristal kafese sahiptir.

Tamamlanan tablo ile çalışmaya devam ediyoruz.

Öğretmen: Masaya yakından bakın. Hangi model gözlenir?

Öğrencilerin cevaplarını dikkatlice dinliyoruz ve ardından sınıfla birlikte bir sonuca varıyoruz. Sonuç 2 (slayt 17)

4. Malzemenin sabitlenmesi.

Test (özdenetim):

Kural olarak moleküler kristal kafesi olan maddeler:
a) Ateşe dayanıklı ve suda yüksek oranda çözünür
b) Eriyebilir ve uçucu
c) Katı ve elektriksel olarak iletken
d) Termal olarak iletken ve plastik

"Molekül" kavramı, bir maddenin yapısal birimi ile ilgili olarak geçerli değildir:
bir su
b) Oksijen
Elmas
d) Ozon

Atomik kristal kafes aşağıdakiler için karakteristiktir:
a) Alüminyum ve grafit
b) Kükürt ve iyot
c) Silikon oksit ve sodyum klorür
d) Elmas ve bor

Bir madde suda yüksek oranda çözünürse, yüksek bir erime noktasına sahipse ve elektriksel olarak iletkense, kristal kafesi:
a) Moleküler
b) Nükleer
c) İyonik
metal

5. Yansıma.

6. Ödev.

Her bir kristal kafes tipini plana göre tanımlayın: Kristal kafesin düğümlerinde ne var, yapısal birim → Düğümün parçacıkları arasındaki kimyasal bağ türü → Kristal parçacıklar arasındaki etkileşim kuvvetleri → Kristal kafes nedeniyle fiziksel özellikler → Normal koşullar altında maddenin toplam hali → Örnekler.

Verilen maddelerin formüllerine göre: SiC, CS 2 , NaBr, C2H2 - her bir bileşiğin kristal kafes tipini (iyonik, moleküler) belirleyin ve buna dayanarak, her birinin beklenen fiziksel özelliklerini tanımlayın. dört madde.

Bir kristaldeki iyonlar arasındaki bağlar çok güçlü ve kararlıdır, bu nedenle iyonik kafesli maddeler yüksek sertlik ve mukavemete sahiptir, refrakterdir ve uçucu değildir.

İyonik kristal kafesli maddeler aşağıdaki özelliklere sahiptir:

1. Nispeten yüksek sertlik ve mukavemet;

2. Kırılganlık;

3. Isıya dayanıklı;

4. Dayanıklılık;

5. Uçucu değildir.

Örnekler: tuzlar - sodyum klorür, potasyum karbonat, bazlar - kalsiyum hidroksit, sodyum hidroksit.

4. Bir kovalent bağın oluşum mekanizması (değişim ve donör-alıcı).

Her atom, potansiyel enerjiyi azaltmak için dış elektronik seviyesini tamamlama eğilimindedir. Bu nedenle, bir atomun çekirdeği, başka bir atomun elektron yoğunluğu tarafından kendisine çekilir ve bunun tersi, iki komşu atomun elektron bulutları üst üste bindirilir.

Bir hidrojen molekülünde polar olmayan bir kovalent kimyasal bağın oluşumu için bir uygulamanın ve bir şemanın gösterilmesi. (Öğrenciler şema yazar ve çizer).

Sonuç: Bir hidrojen molekülündeki atomlar arasındaki bağ, ortak bir elektron çifti aracılığıyla gerçekleştirilir. Böyle bir bağa kovalent bağ denir.

Hangi bağa polar olmayan kovalent denir? (Ders Kitabı s. 33).

Metal olmayan basit maddelerin moleküllerinin elektronik formüllerinin hazırlanması:

CI CI, klor molekülünün elektronik formülüdür,

CI -- CI, klor molekülünün yapısal formülüdür.

N N, nitrojen molekülünün elektronik formülüdür,

N ≡ N - nitrojen molekülünün yapısal formülü.

elektronegatiflik. Kovalent polar ve polar olmayan bağlar. Bir kovalent bağın çokluğu.

Ancak moleküller aynı zamanda metal olmayan farklı atomlar da oluşturabilirler, bu durumda ortak elektron çifti daha elektronegatif bir kimyasal elemente kayar.

34. sayfadaki ders kitabı materyalini inceleyin

Sonuç: Metaller, metal olmayanlara göre daha düşük elektronegatiflik değerine sahiptir. Ve aralarında çok farklı.

Bir hidrojen klorür molekülünde bir polar kovalent bağın oluşumu için bir şemanın gösterilmesi.

Paylaşılan elektron çifti, daha elektronegatif olan klora doğru eğilimlidir. Yani bu bir kovalent bağdır. Elektronegatiflikleri çok fazla farklılık göstermeyen atomlardan oluşur, bu nedenle kovalent bir polar bağdır.

Hidrojen iyot ve su moleküllerinin elektronik formüllerinin derlenmesi:

H J - hidrojen iyot molekülünün elektronik formülü,

H → J, hidrojen iyodür molekülünün yapısal formülüdür.

H O su molekülünün elektronik formülüdür,

H → O - su molekülünün yapısal formülü.

Ders kitabıyla bağımsız çalışma: elektronegatifliğin tanımını yazın.

Moleküler ve atomik kristal kafesler. Moleküler ve atomik kristal kafeslere sahip maddelerin özellikleri

Ders kitabı ile bağımsız çalışma.

Otokontrol için sorular

Kimyasal elementinin nükleer yükü +11 olan bir atom

- Sodyum atomunun elektronik yapısının şemasını yazınız.

– Dış katman tamamlandı mı?

– Elektron tabakasının doldurulması nasıl tamamlanır?

- Bir elektronun geri tepmesinin bir diyagramını çizin

– Sodyum atomu ve iyonunun yapısını karşılaştırın

Atomun yapısını ve inert gaz neonunun iyonunu karşılaştırın.

Proton sayısı 17 olan hangi elementin atomunu belirleyiniz.

- Atomun elektronik yapısının şemasını yazınız.

– Katman tamamlandı mı? Bu nasıl elde edilir?

– Klor elektron tabakasının tamamlanmasının bir diyagramını yapın.

Grup görevi:

1-3 grup: Maddelerin moleküllerinin elektronik ve yapısal formüllerini oluşturun ve Br 2 bağının türünü belirtin; NH3.

4-6 grup: Maddelerin moleküllerinin elektronik ve yapısal formüllerini oluşturun ve F2 bağının türünü belirtin; Hbr.

İki öğrenci, örnek bir kendi kendine sınav için aynı görevle ek bir kurulda çalışır.

Sözlü anket.

1. "Elektronegatiflik" terimini tanımlayın.

2. Bir atomun elektronegatifliği neye bağlıdır?

3. Element atomlarının elektronegatifliği periyotlarda nasıl değişir?

4. Ana alt gruplardaki elementlerin atomlarının elektronegatifliği nasıl değişir?

5. Metal ve metal olmayan atomların elektronegatifliğini karşılaştırın. Metal ve ametal atomlarının özelliği olan dış elektron katmanını tamamlama yolları farklı mıdır? Bunun nedenleri nelerdir?

7. Hangi kimyasal elementler elektron verebilir, elektron alabilir?

Elektronları bağışladıklarında ve kabul ettiklerinde atomlar arasında ne olur?

Bir atomdan elektronların verilmesi veya eklenmesi sonucunda oluşan parçacıkların adı nedir?

8. Metal ve ametal atomları bir araya geldiğinde ne olur?

9. İyonik bağ nasıl oluşur?

10. Ortak elektron çiftlerinin oluşması nedeniyle oluşan kimyasal bağa ... denir.

11. Kovalent bağ olur ... ve ...

12. Kovalent polar ve kovalent polar olmayan bağın benzerliği nedir? Bir bağın polaritesini ne belirler?

13. Kovalent polar ve kovalent polar olmayan bağlar arasındaki fark nedir?

DERS PLANI #8

Disiplin: Kimya.

Ders: Metal bağlantı. Maddelerin agrega halleri ve hidrojen bağı .

dersin amacı: Metalik bağ örneğini kullanarak kimyasal bağ kavramını oluşturmak. Bağ oluşum mekanizmasını anlamak.

Planlanan sonuçlar

Ders: pratik problemleri çözmek için bir kişinin bakış açısının ve işlevsel okuryazarlığının oluşumu; işleme yeteneği, sonuçları açıklama; pratik problemlerin çözümünde bilgi yöntemlerini uygulama isteği ve yeteneği;

Metakonu: kimyasal bilgi elde etmek için çeşitli kaynakların kullanılması, elde etmek için güvenilirliğini değerlendirme yeteneği iyi sonuçlar profesyonel alanda;

Kişisel: Modern kimya bilimi ve kimya teknolojisinin başarılarını, seçilen alanda kendi entelektüel gelişimini artırmak için kullanma becerisi profesyonel aktivite;

Zaman normu: 2 saat

Sınıf türü: Ders.

Ders planı:

1. Metal bağlantı. Metalik kristal kafes ve metalik kimyasal bağ.

2. Metallerin fiziksel özellikleri.

3. Maddelerin agrega halleri. Bir maddenin bir toplanma durumundan diğerine geçişi.

4. Hidrojen bağı

Teçhizat: periyodik sistem kimyasal elementler, kristal kafes, dinleyici notu.

Edebiyat:

1. Kimya 11. sınıf: ders kitabı. genel eğitim için kuruluşlar Rudzitis, F.G. Feldman. - M.: Aydınlanma, 2014. -208 s.: Hasta..

2. Teknik profildeki meslekler ve uzmanlıklar için kimya: öğrenciler için bir ders kitabı. orta kurumlar. prof. eğitim / O.S.Gabrielyan, I.G. Ostroumov. - 5. baskı, silindi. - M .: Yayın Merkezi "Akademi", 2017. - 272 s., renkli. hasta.

Öğretim Görevlisi: Tubaltseva Yu.N.

Katı maddeler hakkında konuşalım. Katılar iki büyük gruba ayrılabilir: amorf Ve kristal. Düzen olsun ya da olmasın prensibine göre ayıracağız.

İÇİNDE amorf maddeler moleküller rastgele dizilmiştir. Mekansal düzenlemelerinde herhangi bir düzenlilik yoktur. Aslında, amorf maddeler çok viskoz sıvılardır, o kadar viskozdurlar ki katıdırlar.

Dolayısıyla adı: "a-" negatif bir parçacıktır, "morfe" bir biçimdir. Amorf maddeler şunları içerir: camlar, reçineler, mum, parafin, sabun.

Parçacıkların dizilişindeki düzen eksikliği, şekilsiz cisimlerin fiziksel özelliklerini belirler: onlar sabit erime noktaları yoktur. Isındıkça viskoziteleri yavaş yavaş azalır ve ayrıca yavaş yavaş sıvı hale gelirler.

Amorf maddelerin aksine kristal maddeler vardır. Kristal bir maddenin parçacıkları uzamsal olarak sıralanmıştır. Bu, kristal bir maddede parçacıkların uzaysal düzenlemesinin doğru yapısına denir. kristal kafes.

Amorf cisimlerin aksine, kristal maddeler sabit erime noktalarına sahiptir.

İçinde hangi parçacıkların bulunduğuna bağlı olarak kafes düğümleri ve onları hangi bağlardan ayırır: moleküler, nükleer, iyonik Ve metalızgaralar.

Bir maddenin kristal kafesinin ne olduğunu bilmek neden temelde önemlidir? Neyi tanımlıyor? Tüm. Yapı nasıl olduğunu tanımlar maddenin kimyasal ve fiziksel özellikleri.

En basit örnek DNA'dır. Yeryüzündeki tüm organizmalarda aynı kümeden inşa edilmiştir. Yapısal bileşenler: dört tip nükleotit. Ve ne kadar çeşitli bir yaşam. Her şey yapı tarafından belirlenir: bu nükleotitlerin düzenlenme sırası.

Moleküler kristal kafes.

Tipik bir örnek, katı haldeki (buz) sudur. Kafes bölgeleri bütün molekülleri içerir. Ve onları bir arada tut moleküller arası etkileşimler: hidrojen bağları, van der Waals kuvvetleri.

Bu bağlantılar zayıftır, bu nedenle moleküler kafes – en kırılgan, bu tür maddelerin erime noktası düşüktür.

İyi bir teşhis işareti: Bir maddenin normal koşullar altında sıvı veya gaz halinde olması ve / veya bir kokusu varsa, o zaman büyük olasılıkla bu maddenin bir moleküler kristal kafesi vardır. Sonuçta, sıvı ve gaz halleri, kristalin yüzeyindeki moleküllerin iyi tutunmamasının (bağların zayıf olmasının) bir sonucudur. Ve "havaya uçuruldular". Bu özelliğe volatilite denir. Havada dağılan sönük moleküller, sübjektif olarak bir koku olarak hissedilen koku alma organlarımıza ulaşır.

Moleküler kristal kafes şunları içerir:

1. Metal olmayan bazı basit maddeler: I 2, P, S (yani, atomik bir kafesi olmayan tüm metal olmayanlar).
2. Hemen hemen tüm organik maddeler ( tuzlar hariç).
3. Ve daha önce de belirtildiği gibi, normal koşullar altında maddeler sıvı veya gaz halindedir (donmuş halde) ve/veya kokuludur (NH 3, O 2, H 2 O, asitler, CO 2).

Atomik kristal kafes.

Atomik kristal kafesin düğümlerinde, moleküler olanın aksine, bireysel atomlar. Kovalent bağların kafesi tuttuğu ortaya çıktı (sonuçta nötr atomları bağlarlar).

Klasik bir örnek, sertlik mukavemeti standardıdır - elmas (kimyasal yapısı gereği, basit bir karbon maddesidir). Bağlantılar: kovalent polar olmayan, çünkü kafesi yalnızca karbon atomları oluşturur.

Ancak, örneğin, bir kuvars kristalinde ( kimyasal formül SiO 2) Si ve O atomlarıdır, bu nedenle bağlar kovalent kutup.

Atomik kristal kafesli maddelerin fiziksel özellikleri:

1. güç, sertlik
2. yüksek erime noktaları (refrakter)
3. uçucu olmayan maddeler
4. çözünmez (ne suda ne de diğer çözücülerde)

Tüm bu özellikler kovalent bağların gücünden kaynaklanmaktadır.

Atom kristal kafesinde çok az madde vardır. Özel bir kalıp yoktur, bu yüzden onları hatırlamanız yeterlidir:

1. Karbonun (C) allotropik modifikasyonları: elmas, grafit.
2. Bor (B), silikon (Si), germanyum (Ge).
3. Fosforun yalnızca iki allotropik modifikasyonu atomik bir kristal kafese sahiptir: kırmızı fosfor ve siyah fosfor. (Beyaz fosfor moleküler bir kristal kafese sahiptir).
4. SiC - carborundum (silikon karbür).
5. BN, bor nitrürdür.
6. Silika, kaya kristali, kuvars, nehir kumu - tüm bu maddeler SiO 2 bileşimine sahiptir.
7. Korindon, yakut, safir - bu maddeler Al 2 O 3 bileşimine sahiptir.

Elbette şu soru ortaya çıkıyor: C hem elmas hem de grafittir. Ancak tamamen farklıdırlar: grafit opaktır, lekeler, elektrik akımını iletir ve elmas şeffaftır, leke tutmaz ve akımı iletmez. Yapı olarak farklılık gösterirler.

Ve sonra ve sonra - atomik kafes, ama farklı. Bu nedenle, özellikler farklıdır.

İyonik kristal kafes.

Klasik bir örnek: sofra tuzu: NaCl. Kafesin düğüm noktalarında bireysel iyonlar: Na+ ve Cl–. Kafes elektrostatik çekim kuvvetlerini iyonlar arasında tutar ("artı", "eksi" ye çekilir), yani iyonik bağ.

İyonik kristal kafesler oldukça güçlüdür, ancak kırılgandır, bu tür maddelerin erime noktaları oldukça yüksektir (metal olanın temsilcilerinden daha yüksek, ancak atomik kafesli maddelerinkinden daha düşük). Birçoğu suda çözünür.

Kural olarak, iyonik kristal kafesin tanımıyla ilgili herhangi bir sorun yoktur: iyonik bir bağın olduğu yerde, bir iyonik kristal kafes vardır. Bu: tüm tuzlar, metal oksitler, alkaliler(ve diğer temel hidroksitler).

Metalik kristal kafes.

Metal ızgara gerçekleştirilir basit maddeler metaller. Daha önce metalik bağın tüm ihtişamının ancak metalik kristal kafes ile birlikte anlaşılabileceğini söylemiştik. Saat geldi.

Metallerin ana özelliği: üzerindeki elektronlar dış enerji seviyesi zayıf tutulur, bu yüzden kolayca verilir. Bir elektronu kaybeden metal, pozitif yüklü bir iyona - bir katyona dönüşür:

Na 0 – 1e → Na +

Bir metal kristal kafeste, geri tepme ve elektron bağlama süreçleri sürekli olarak gerçekleşir: bir kafes bölgesinde bir metal atomundan bir elektron kopar. katyon oluşur. Ayrılan elektron başka bir katyon (veya aynısı) tarafından çekilir: yeniden nötr bir atom oluşur.

Metal kristal kafesin düğümleri hem nötr atomları hem de metal katyonları içerir. Ve serbest elektronlar düğümler arasında hareket eder:

Bu serbest elektronlara elektron gazı denir. Basit metal maddelerinin fiziksel özelliklerini belirleyen onlardır:

1. termal ve elektriksel iletkenlik
2. Metalik parlaklık
3. işlenebilirlik, plastisite

Bu metalik bir bağdır: metal katyonları nötr atomlara çekilir ve tüm bunlar serbest elektronlar tarafından "birbirine yapıştırılır".

Kristal kafes tipi nasıl belirlenir.

P.S. içinde bir şey var Okul müfredatı ve bu konudaki USE programı, pek hemfikir olmadığımız bir şey. Yani: herhangi bir metal-ametal bağının iyonik bir bağ olduğu genellemesi. Bu varsayım, görünüşe göre programı basitleştirmek için kasıtlı olarak yapılmıştır. Ancak bu bozulmaya yol açar. İyonik ve kovalent bağlar arasındaki sınır koşulludur. Her bağın kendi "iyonik" ve "kovalent" yüzdesi vardır. Düşük aktif bir metal ile bağ, küçük bir "iyoniklik" yüzdesine sahiptir, daha çok bir kovalent gibidir. Ancak USE programına göre iyonik olana "yuvarlanmıştır". Bazen saçma sapan şeylere yol açar. Örneğin, Al 2 O 3 atomik kristal kafesi olan bir maddedir. Burada ne tür bir iyoniklikten bahsediyoruz. Sadece bir kovalent bağ atomları bu şekilde tutabilir. Ancak "metal-metal olmayan" standardına göre bu bağı iyonik olarak nitelendiriyoruz. Ve bir çelişki ortaya çıkıyor: kafes atomik ve bağ iyonik. Aşırı basitleştirmenin yol açtığı şey budur.