Одинаковий тип кристалічних ґрат мають. Кристалічні грати

Хімія – дивовижна наука. Стільки неймовірного можна виявити у, здавалося б, звичайних речах.

Все матеріальне, що оточують нас усюди, існує у кількох агрегатних станах: гази, рідини та тверді тіла. Вчені виділили ще й 4 - плазму. При певній температурі будь-яка речовина може переходити з одного до іншого. Наприклад, вода: при нагріванні понад 100, з рідкої форми, перетворюється на пару. При температурі нижче 0 перетворюється на наступне агрегатну структуру - лід.

Весь матеріальний світмає у своєму складі масу однакових частинок, які між собою пов'язані. Ці дрібні елементи строго вишиковуються у просторі і утворюють так званий просторовий каркас.

Визначення

Кристалічна решітка - особлива структура твердої речовини, при якій частинки стоять у геометрично строгому порядку у просторі. У ній можна виявити вузли - місця, де розташовані елементи: атоми, іони та молекули та міжвузловий простір.

Тверді речовини, Залежно від діапазону високих і низьких температур, є кристалічними або аморфними - вони характеризуються відсутністю певної температури плавлення. При вплив підвищених температур вони розм'якшуються і поступово переходять у рідку форму. До таких речовин відносяться: смола, пластилін.

У зв'язку з цим можна поділити на кілька видів:

• атомну;
• іонну;
• молекулярну;
• металеву.

Але за різних температур одна речовина може мати різні формиі виявляти різноманітні властивості. Це називається алотропной модифікацією.

Атомний тип

У цьому типі у вузлах розташовані атоми тієї чи іншої речовини, пов'язані ковалентними зв'язками. Цей вид зв'язку утворений парою електронів двох сусідніх атомів. Завдяки цьому вони зв'язуються рівномірно та у строгому порядку.

Речовини з атомними кристалічними гратами характеризуються такими властивостями: міцність і велика температура плавлення. Такий тип зв'язку представлений у алмазу, кремнію та бору..

Іонний тип

Протилежно заряджені іони знаходяться на вузлах, які створюють електромагнітне поле, що характеризує Фізичні властивостіречовини. До таких належать: електропровідність, тугоплавкість, щільність та твердість. Кухонна сіль та нітрат калію характеризуються наявністю іонної кристалічної решітки.

Не пропустіть: механізм освіти, конкретні приклади.

Молекулярний тип

У вузлах такого типу знаходяться іони, пов'язані між собою ван-дер-ваальсовими силами. Завдяки слабким міжмолекулярним зв'язкам такі речовини, наприклад, лід, двоокис вуглецю та парафін, характеризуються пластичністю, електро- та теплопровідністю.

Металевий тип

У своїй будові нагадує молекулярну, але має все ж таки міцніші зв'язки. Відмінність цього у тому, що у її вузлах перебувають позитивно заряджені катіони . Електрони, що знаходяться у міжвузловомупросторі беруть участь в утворенні електричного поля. Вони ще звуться електричного газу.

Прості метали та сплави, характеризуються металевим типом решітки. Для них характерна наявність металевого блиску, пластичність, тепло- та електропровідність. Вони можуть плавитися за різних температур.

Назад вперед

Увага! Попередній перегляд слайдів використовується виключно для ознайомлення та може не давати уявлення про всі можливості презентації. Якщо вас зацікавила дана робота, будь ласка, завантажте повну версію.

Тип уроку: Комбінований.

Мета уроку:Створити умови для формування вміння учнів встановлювати причинно-наслідкову залежність фізичних властивостей речовин від виду хімічного зв'язку та типу кристалічних ґрат, передбачати тип кристалічних ґрат на основі фізичних властивостей речовини.

Завдання уроку:

• Сформувати поняття про кристалічний та аморфний стан твердих тіл, ознайомити учнів з різними типами кристалічних решіток, встановити залежність фізичних властивостей кристала від характеру хімічного зв'язку в кристалі та типу кристалічної решітки, дати учням основні уявлення про вплив природи хімічного зв'язку та типів кристалічних .
• Продовжити формування світогляду учнів, розглянути взаємний вплив компонентів цілого структурних частинок речовин, в результаті якого з'являються нові властивості, виховувати вміння організувати свій навчальна праця, дотримуватись правил роботи в колективі.
• Розвивати пізнавальний інтересшколярів, використовуючи проблемні ситуації;

Обладнання:Періодична система Д.І. Менделєєва, колекція "Метали", неметали: сірка, графіт, червоний фосфор, кристалічний кремній, йод; Презентація «Типи кристалічних ґрат», моделі кристалічних ґрат різних типів(кухонної солі, алмазу та графіту, вуглекислого газу та йоду, металів), зразки пластмас та виробів з них, скло, пластилін, комп'ютер, проектор.

Хід уроку

1. Організаційний момент.

Вчитель вітає учнів, фіксує відсутніх.

2. Перевірка знань на теми” Хімічний зв'язок. Ступінь окислення".

Самостійна робота(15 хвилин)

3. Вивчення нового матеріалу.

Вчитель озвучує тему уроку та мету уроку. (Слайд 1,2)

Учні записують у зошиті дату, тему урок.

Актуалізація знань.

Вчитель ставить питання класу:

1. Які види частинок ви знаєте? Чи мають заряди іони, атоми та молекули?
2. Які види хімічних зв'язків ви знаєте?
3. Які вам відомі агрегатні стани речовин?

Вчитель:«Будь-яка речовина може бути газом, рідиною та твердою речовиною. Наприклад, вода. За звичайних умов – це рідина, але може бути парою і льодом. Або кисень при звичайних умовах є газом, при температурі -1940 C він перетворюється на рідину блакитного кольору, а при температурі -218,8°C твердне в снігоподібну масу, що складається з кристалів синього кольору. На цьому уроці ми розглянемо твердий стан речовин: аморфний та кристалічний». (Слайд 3)

Вчитель:аморфні речовини не мають точної температури плавлення – при нагріванні вони поступово розм'якшуються та переходять у текучий стан. До аморфних речовин відносять, наприклад, шоколад, який тане і в руках і в роті; жувальну гумку, пластилін, віск, пластмаси (подаються приклади таких речовин). (Слайд 7)

Кристалічні речовини мають точну температуру плавлення і, головне, характеризуються правильним розташуванням частинок у певних точках простору. (Слайди 5,6) При з'єднанні цих точок прямими лініями утворюється просторовий каркас, який називається кристалічною решіткою. Точки, в яких розміщені частинки кристала, називають вузлами ґрат.

Учні записують у зошит визначення: «Кристалічні грати називають сукупність точок простору, в яких розташовуються частинки, що утворюють кристал. Точки, в яких розміщуються частинки кристала, називають вузлами ґрат».

Залежно від того, які види частинок знаходяться у вузлах цієї ґрати, розрізняють 4 типи ґрат. (Слайд 8) Якщо у вузлах кристалічних ґрат знаходяться іони, то такі ґрати називаються іонними.

Вчитель ставить учням питання:

– Як називатимуться кристалічні ґрати, у вузлах яких знаходяться атоми, молекули?

Але є кристалічні грати, у вузлах яких і атоми, і іони. Такі ґрати називаються металевими.

Тепер ми будемо заповнювати таблицю: «Кристалічні грати, вид зв'язку та властивості речовин». У ході заповнення таблиці ми будемо встановлювати взаємозв'язок між типом ґрат, видом зв'язку між частинками та фізичними властивостями твердих речовин.

Розглянемо 1-й тип кристалічної решітки, яка називається іонною. (Слайд 9)

– Який хімічний зв'язок у цих речовинах?

Подивіться на іонну кристалічну решітку (показується модель таких ґрат). У її вузлах знаходяться позитивно та негативно заряджені іони. Наприклад, кристал хлориду натрію побудований з позитивних іонів натрію та негативних хлорид-іонів, що утворюють ґрати у формі куба. До речовин з іонною кристалічною решіткою відносяться солі, оксиди та гідроксиди типових металів. Речовини з іонними кристалічними гратами мають високу твердість і міцність, вони тугоплавкі і нелеткі.

Вчитель:Фізичні властивості речовин з атомними кристалічними гратами ті ж, що й у речовин з іонними кристалічними гратами, але часто в чудового ступеня- Дуже тверді, дуже міцні. Алмаз, у якого атомні кристалічні грати – найтвердіша речовина з усіх природних речовин. Він служить еталоном твердості, яка за 10-бальною системою оцінюється найвищим балом 10. (Слайд 10). За цим типом кристалічних ґрат ви самі внесете необхідні відомостіу таблицю, самостійно попрацювавши із підручником.

Вчитель:Розглянемо 3-й тип кристалічної решітки, яка називається металевою. (Слайди 11,12) У вузлах таких ґрат знаходяться атоми та іони, між якими вільно переміщуються електрони, зв'язуючи їх в єдине ціле.

Таке внутрішня будоваметалів та визначає їх характерні фізичні властивості.

Вчитель:Які фізичні властивості металів ви знаєте? (Ковкість, пластичність, електро-і теплопровідність, металевий блиск).

Вчитель:На які групи діляться усі речовини за будовою? (Слайд 12)

Розглянемо тип кристалічних ґрат, які мають такі добре відомі нам речовини як вода, вуглекислий газ, кисень, азот та інші. Вона називається молекулярною. (Слайд14)

– Які частинки розташовуються у вузлах цієї ґрати?

Хімічний зв'язок у молекулах, які знаходяться у вузлах ґрат, може бути і ковалентна полярна, і ковалентна неполярна. Незважаючи на те, що атоми всередині молекули пов'язані дуже міцними зв'язками ковалентними, між самими молекулами діють слабкі сили міжмолекулярного тяжіння. Тому речовини з молекулярними кристалічними гратами мають малу твердість, низькі температури плавлення і леткі. Коли газоподібні або рідкі речовини при особливих умовахперетворюються на тверді, тоді у них з'являється молекулярна кристалічна решітка. Прикладами таких речовин може бути тверда вода – лід, твердий вуглекислий газ – сухий лід. Такі грати має нафталін, який застосовують для захисту вовняних виробів від молі.

– Якими властивостями молекулярних кристалічних ґрат обумовлено застосування нафталіну? (летючістю). Як бачимо, молекулярні кристалічні грати можуть мати не тільки тверді простіречовини: благородні гази, H 2 ,O 2 , N 2 , I 2 , O 3 , білий фосфор Р 4 але та складні: тверда вода, тверді хлороводень та сірководень. Більшість твердих органічних сполукмають молекулярні кристалічні грати (нафталін, глюкоза, цукор).

У вузлах ґрат знаходяться неполярні або полярні молекули. Незважаючи на те, що атоми всередині молекул пов'язані міцними ковалентними зв'язками, між самими молекулами діють слабкі сили міжмолекулярної взаємодії.

Висновок: Речовини неміцні, мають малу твердість, низьку температуруплавлення, леткі.

Питання: Який процес називається сублімацією чи сублімацією?

Відповідь: Перехід речовини з твердого агрегатного стану відразу в газоподібний, минаючи рідкий, називається сублімацією або сублімацією.

Демонстрація досвіду: сублімація йоду

Потім учні по черзі називають відомості, що вони записали таблицю.

Кристалічні грати, вид зв'язку та властивості речовин.

Тип решітки	Види частинок у вузлах грат	Вид зв'язку між частинками	Приклади речовин	Фізичні властивості речовин
Іонна	Іони	Іонна – зв'язок міцний	Солі, галогеніди (IA, IIA), оксиди та гідроксиди типових металів	Тверді, міцні, нелеткі, тендітні, тугоплавкі, багато розчинні у воді, розплави проводять електричний струм
Атомна	Атоми	1. Ковалентна не полярна – зв'язок дуже міцний 2. Ковалентна полярна – зв'язок дуже міцний	Прості речовин а: алмаз (C), графіт (C), бор (B), кремній (Si). Складні речовини : оксид алюмінію (Al 2 O 3), оксид кремнію (IV) – SiO 2	Дуже тверді, дуже тугоплавкі, міцні, нелеткі, нерозчинні у воді
Молекулярна	Молекули	Між молекулами – слабкі сили міжмолекулярного тяжіння, а ось всередині молекул – міцний ковалентний зв'язок	Тверді речовини за особливих умов, які за звичайних – гази чи рідини (Про 2, Н 2, Cl 2, N 2, Br 2, H 2 O, CO 2, HCl); сірка, білий фосфор, йод; органічні речовини	Неміцні, леткі, легкоплавкі, здатні до сублімації, мають невелику твердість
Металева	Атом-іони	Металева – різної міцності	Метали та сплави	Ковкі, мають блиск, пластичність, тепло- і електропровідність.

Вчитель:Який ми можемо зробити висновок із виконаної роботи за таблицею?

Висновок 1: Від типу кристалічних ґрат залежать фізичні властивості речовин. Склад речовини → Вид хімічного зв'язку → Тип кристалічних ґрат → Властивості речовин . (Слайд 18).

Питання: Який тип кристалічних ґрат з розглянутих вище не зустрічається в простих речовинах?

Відповідь: Іонні кристалічні ґрати.

Питання: Які кристалічні решітки характерні для простих речовин?

Відповідь: Для простих речовин – металів – металева кристалічна решітка; для неметалів – атомна чи молекулярна.

Робота з Періодичною системою Д.І. Менделєєва.

Запитання:Де в Періодичній системі знаходяться елементи-метали та чому? Елементи-неметали та чому?

Відповідь : Якщо провести діагональ від бору до астату, то в нижньому лівому кутку від цієї діагоналі будуть елементи-метали, т.к. на останньому енергетичному рівні вони містять від одного до трьох електронів. Це елементи I A, II A, III A (крім бору), а також олово та свинець, сурма та всі елементи побічних підгруп.

Елементи-неметали знаходяться у верхньому правому кутку від цієї діагоналі, т.к. на останньому енергетичному рівні містять від чотирьох до восьми електронів. Це елементи IV A, V A, VI A, VII A, VIII A та бор.

Вчитель:Давайте знайдемо елементи неметали, у яких прості речовини мають атомні кристалічні грати (Відповідь: С, В, Si) та молекулярну ( Відповідь: N, S, O , галогени та благородні гази )

Вчитель: Сформулюйте висновок, як можна визначити тип кристалічних ґрат простої речовини в залежності від положення елементів у Періодичній системі Д.І.Менделєєва.

Відповідь: Для елементів-металів, які знаходяться в I A, II A, IIIA(крім бору), а також олова та свинцю, та всіх елементів побічних підгруп у простій речовині тип решітки-металеві.

Для елементів-неметалів IV A і бору в простій речовині кристалічні решітки атомні; а у елементів V A, VI A, VII A, VIII A у простих речовинах кристалічні грати молекулярні.

Продовжуємо працювати із заповненою таблицею.

Вчитель: Уважно подивіться на таблицю. Яка закономірність простежується?

Уважно слухаємо відповіді учнів, після чого разом із класом робимо висновок. Висновок 2 (слайд 17)

4. Закріплення матеріалу.

Тест (самоконтроль):

Речовини, що мають молекулярні кристалічні грати, як правило:
a)Тугоплавки і добре розчиняються у воді
б) Легкоплавки та леткі
в) Тверди та електропровідні
г) Теплопровідні та пластичні

Поняття «молекула» не застосовується по відношенню до структурної одиниці речовини:
a) Вода
б) Кисень
в) Алмаз
г) Озон

Атомні кристалічні грати характерні для:
a) Алюмінію та графіту
б) Сірки та йоду
в) Оксиду кремнію та хлориду натрію
г) Алмазу та бору

Якщо речовина добре розчинна у воді, має високу температуру плавлення, електропровідно, то її кристалічні грати:
а) Молекулярна
б) Атомна
в) Іонна
г) Металева

5. Рефлексія.

6. Домашнє завдання.

Охарактеризуйте кожен вид кристалічних ґрат за планом: Що у вузлах кристалічних ґрат, структурна одиниця → Тип хімічного зв'язку між частинками вузла → Сили взаємодії між частинками кристалу → Фізичні властивості, зумовлені кристалічною решіткою → Агрегатний стан речовини за звичайних умов → Приклади.

За формулами наведених речовин: SiC, CS 2 , NaBr, C 2 H 2 – визначте тип кристалічних ґрат (іонна, молекулярна) кожної сполуки і на основі цього опишіть передбачувані фізичні властивості кожної з чотирьох речовин.

Зв'язки між іонами в кристалі дуже міцні і стійкі.

Речовини з іонними кристалічними гратами мають такі властивості:

1. Відносно високою твердістю та міцністю;

2. Крихкістю;

3. Термостійкість;

4. Тугоплавкістю;

5. Нелетючістю.

Приклади: солі – хлорид натрію, карбонат калію, основи – гідрооксид кальцію, гідрооксид натрію.

4. Механізм утворення ковалентного зв'язку (обмінний та донорно-акцепторний).

Кожен атом прагне завершити свій зовнішній електронний рівень, щоб зменшити потенційну енергію. Тому ядро ​​одного атома притягується до себе електронну щільність іншого атома і навпаки відбувається накладення електронних хмар двох сусідніх атомів.

Демонстрація аплікації та схеми утворення ковалентного неполярного хімічного зв'язку в молекулі водню. (Учні записують та замальовують схеми).

Висновок: Зв'язок між атомами у молекулі водню здійснюється за рахунок загальної електронної пари. Такий зв'язок називається ковалентним.

Який зв'язок називають ковалентним неполярним? (Підручник стор. 33).

Складання електронних формул молекул простих речовин неметалів:

CI CI - електронна формула молекули хлору,

CI - CI - структурна формула молекули хлору.

N N - електронна формула молекули азоту,

N ≡ N – структурна формула молекули азоту.

Електронегативність. Ковалентні полярні та неполярні зв'язки. Кратність ковалентного зв'язку.

Але молекули можуть утворювати і різні атоми неметалів і в цьому випадку загальна електронна пара зміщуватиметься до більш негативного хімічного елемента.

Вивчити матеріал підручника на сторінці 34

Висновок: Метали мають більш низьке значення електронегативності ніж неметали. І між ними вона дуже відрізняється.

Демонстрація схеми утворення полярного ковалентного зв'язку у молекулі хлороводню.

Загальна електронна пара зміщена до хлору як більш електронегативного. Це ковалентний зв'язок. Вона утворена атомами, електронегативності яких несильно відрізняються, тому це ковалентний полярний зв'язок.

Складання електронних формул молекул йодоводороду та води:

H J - електронна формула молекули йодоводороду,

H → J – структурна формула молекули йодоводороду.

H O - електронна формула молекули води,

Н →О – структурна формула молекули води.

Самостійна робота з підручником: виписати визначення електронегативності.

Молекулярні та атомні кристалічні грати. Властивості речовин з молекулярними та атомними кристалічними ґратами

Самостійна робота із підручником.

Запитання для самоконтролю

Атом якого хімічного елемента має заряд ядра +11

– Записати схему електронної будови атома натрію

– Зовнішній шар завершено?

– Як досягти завершення заповнення електронного шару?

– Скласти схему віддачі електрона

– Порівняти будову атома та іона натрію

Порівняти будову атома та іона інертного газу неону.

Визначити атом якого елемента з кількістю протонів 17.

– Запишіть схему електронної будови атома.

– Шар завершено? Як цього досягти.

– Скласти схему завершення електронного шару хлору.

Завдання з груп:

1-3 група: Складіть електронні та структурні формули молекул речовин та вкажіть тип зв'язку Br 2 ; NH 3 .

4-6 групи: Складіть електронні та структурні формули молекул речовин та вкажіть тип зв'язку F 2 ; HBr.

Два учні працюють біля додаткової дошки з цим завданням для зразка до самоперевірки.

Усне опитування.

1. Дайте визначення поняття «електронегативність».

2. Від чого залежить електронегативність атома?

3. Як змінюється електронегативність атомів елементів у періодах?

4. Як змінюється електронегативність атомів елементів у основних підгрупах?

5. Порівняйте електронегативність атомів металів та неметалів. Чи відрізняються способи завершення зовнішнього електронного шару, характерні для атомів металів та неметалів? Які причини цього?

7. Які хімічні елементи здатні віддавати електрони, приймати електрони?

Що відбувається між атомами при віддачі та прийнятті електронів?

Як називають частинки, що утворилися з атома внаслідок віддачі чи приєднання електронів?

8. Що станеться при зустрічі атомів металу та неметалу?

9. Як утворюється іонний зв'язок?

10. Хімічний зв'язок, що утворюється за рахунок утворення загальних електронних пар, називається …

11. Ковалентний зв'язок буває … та …

12. У чому подібність ковалентного полярного та ковалентного неполярного зв'язку? Від чого залежить полярність зв'язку?

13. У чому різниця ковалентного полярного та ковалентного неполярного зв'язку?

ПЛАН ЗАНЯТТЯ № 8

Дисципліна:Хімія.

Тема:Металевий зв'язок. Агрегатні стани речовин та водневий зв'язок .

Мета заняття:Сформувати поняття про хімічні зв'язки на прикладі металевого зв'язку. Домогтися розуміння механізму освіти зв'язку.

Заплановані результати

Предметні:формуванні кругозору та функціональної грамотності людини для вирішення практичних завдань; вміння обробляти, пояснювати результати; готовність та здатність застосовувати методи пізнання при вирішенні практичних завдань;

Метапредметні:використання різних джерел для отримання хімічної інформації; вміння оцінити її достовірність для досягнення хороших результатіву професійній сфері;

Особистісні:вміння використовувати досягнення сучасної хімічної науки та хімічних технологій для підвищення власного інтелектуального розвитку у вибраній професійної діяльності;

Норма часу: 2 години

Вид заняття:лекція.

План заняття:

1. Металевий зв'язок. Металеві кристалічні грати та металеві хімічні зв'язки.

2. Фізичні властивості металів.

3. Агрегатні стани речовин. Перехід речовини з одного агрегатного стану до іншого.

4. Водневий зв'язок

Оснащення:Періодична система хімічних елементів, кристалічні грати, роздатковий матеріал.

Література:

1. Хімія 11 клас: навч. для загальноосвіт. організацій Г.Є. Рудзітіс, Ф.Г. Фельдман. - М.: Просвітництво, 2014. -208 с.: іл.

2. Хімія для професій та спеціальностей технічного профілю: підручник для студ. установ середовищ. проф. освіти / О.С.Габрієлян, І.Г. Остроумів. - 5 - вид., Стер. - М.: Видавничий центр «Академія», 2017. - 272с., З кол. мул.

Викладач: Тубальцева Ю.М.

Поговоримо про тверді тіла. Тверді тіла можна розділити на великі групи: аморфніі кристалічні. Розділяти ми їх за принципом є порядок чи ні.

У аморфних речовинахмолекули розташовуються хаотично. У їхньому просторовому розташуванні немає жодних закономірностей. По суті, аморфні речовини – це дуже в'язкі рідини настільки в'язкі, що тверді.

Звідси і назва: "а-" - негативна частка, "morphe" - форма. До аморфних речовин належать: скла, смоли, віск, парафін, мило.

Відсутність порядку розташування частинок обумовлює фізичні властивості аморфних тіл: вони не мають фіксованих температур плавлення. У міру нагрівання їх в'язкість поступово знижується, і вони поступово переходять у рідкий стан.

На противагу аморфним речовинам існують кристалічні. Частинки кристалічної речовини просторово упорядковані. Це правильна структура просторового розташування частинок у кристалічній речовині називається кристалічною решіткою.

На відміну від аморфних тіл, кристалічні речовинимають фіксовані температури плавлення.

Залежно від того, які частинки знаходяться в вузлах грат, і тому які зв'язки утримують їх розрізняють: молекулярну, атомну, іоннуі металевуграти.

Навіщо важливо знати, які у речовини кристалічні грати? Що вона визначає? Всі. Структура визначає, як хімічні та фізичні властивості речовини.

Найпростіший приклад: ДНК. У всіх організмів на землі вона побудована з однакового набору структурних компонентів: нуклеотидів чотирьох видів А яке різноманіття життя. Все це визначається структурою: порядком, у якому ці нуклеотиди розташовані.

Молекулярні кристалічні грати.

Типовий приклад вода – у твердому стані (лід). У вузлах ґрат знаходяться цілі молекули. І утримують їх разом міжмолекулярні взаємодії: водневі зв'язки, сили Ван-дер-Ваальса

Зв'язки ці слабкі, тому молекулярні грати – найміцнішатемпература плавлення таких речовин низька.

Хороша діагностична ознака: якщо речовина має за нормальних умов рідкий або газоподібний стан та/або має запах – то швидше за все у цієї речовини молекулярні кристалічні грати. Адже рідкий та газоподібний стан – це наслідок того, що молекули на поверхні кристала погано тримаються (зв'язки то слабкі). І їх «здуває». Ця властивість називається летючістю. А здуті молекули, дифузуючи в повітрі, доходять до наших органів нюху, що суб'єктивно відчувається як запах.

Молекулярні кристалічні грати мають:

1. Деякі прості речовини неметалів: I 2 , P, S (тобто всі неметали, які не мають атомні грати).
2. Майже всі органічні речовини ( крім солей).
3. І як уже говорилося раніше, речовини за нормальних умов рідкі, або газоподібні (заморожені) і/або мають запах (NH 3 , O 2 , H 2 O, кислоти, CO 2).

Атомні кристалічні грати.

У вузлах атомної кристалічної решітки, на відміну від молекулярної, розташовуються окремі атоми. Виходить, що утримують ґрати ковалентні зв'язки (адже саме вони пов'язують нейтральні атоми).

Класичний приклад - стандарт міцності твердості - алмаз (за хімічною природою - це проста речовина вуглець). Зв'язки: ковалентні неполярні, Так як решітку утворюють лише атоми вуглецю.

А ось, наприклад, у кристалі кварцу ( хімічна формулаякого SiO 2) є атоми Si та O. Тому зв'язку ковалентні полярні.

Фізичні властивості речовин з атомними кристалічними ґратами:

1. міцність, твердість
2. високі температури плавлення (тугоплавкість)
3. нелеткі речовини
4. нерозчинні (ні у воді, ні в інших розчинниках)

Усі ці властивості обумовлені міцністю ковалентних зв'язків.

Речовин у атомних кристалічних ґратах небагато. Особливої ​​закономірності немає, тому їх потрібно просто запам'ятати:

1. Алотропні модифікації вуглецю (C): алмаз, графіт.
2. Бір (B), кремній (Si), германій (Ge).
3. Тільки дві алотропні модифікації фосфору мають атомні кристалічні грати: червоний фосфор і чорний фосфор. (у білого фосфору – молекулярні кристалічні грати).
4. SiC – карборунд (карбід кремнію).
5. BN – нітрид бору.
6. Кремнезем, гірський кришталь, кварц, річковий пісок – усі ці речовини мають склад SiO 2 .
7. Корунд, рубін, сапфір - у цих речовин склад Al2O3.

Напевно, виникає питання: С – це і алмаз, і графіт. Але вони ж зовсім різні: графіт непрозорий, маже, проводить електричний струм, а алмаз прозорий, не маже і струм не проводить. Відрізняються вони структурою.

І те, і те – атомні грати, але різні. Тому й різні властивості.

Іонні кристалічні грати.

Класичний приклад: кухонна сіль: NaCl. У вузлах решітки розташовуються окремі іони: Na + та Cl – . Утримує решітку електростатичні сили тяжіння між іонами (плюс притягується до мінуса), тобто іонний зв'язок.

Іонні кристалічні решітки досить міцні, але крихкі, температури плавлення таких речовин досить високі (вище, ніж у представників металевих, але нижче ніж у речовин з атомними гратами). Багато розчинні у воді.

З визначенням іонних кристалічних ґрат, як правило, проблем не виникає: там, де іонний зв'язок – там іонні кристалічні грати. Це: всі солі, оксиди металів, луги(та інші основні гідроксиди).

Металеві кристалічні грати.

Металеві грати реалізуються в простих речовин металах. Раніше ми говорили, що всю пишність металевого зв'язку можна зрозуміти лише разом з металевими кристалічними ґратами. Час настав.

Головна властивість металів: електрони на зовнішньому енергетичному рівніпогано утримуються, тому легко віддаються. Втративши електрон метал перетворюється на позитивно заряджений іон – катіон:

Na 0 – 1e → Na +

В металевих кристалічних ґратах постійно протікають процеси віддачі, і приєднання електронів: від атома металу в одному вузлі решітки відривається електрон. Утворюється катіон. Електрон, що відірвався, притягується іншим катіоном (або цим же): знову утворюється нейтральний атом.

У вузлах металевих кристалічних ґрат знаходяться як нейтральні атоми, так і катіони металу. А між вузлами мандрують вільні електрони:

Ці вільні електрони називають електронним газом. Саме вони зумовлюють фізичні властивості простих речовин металів:

1. тепло- та електропровідність
2. металевий блиск
3. ковкість, пластичність

Це і є металевий зв'язок: катіони металів притягуються до нейтральних атомів і все це склеюють вільні електрони.

Як визначити тип кристалічних ґрат.

P.S.Є дещо в шкільній програміта програмі ЄДІ з цієї теми те, з чим ми не зовсім згодні. А саме: узагальнення, про те, що будь-який зв'язок метал-неметал – це іонний зв'язок. Це припущення навмисно зроблено, мабуть, для спрощення програми. Але це веде до спотворення. Кордон між іонним та ковалентним зв'язком умовна. Кожен зв'язок має свій відсоток «іонності» і «ковалентності». Зв'язок із малоактивним металом має малий відсоток «іонності», він більше схожий на ковалентний. Але за програмою ЄДІ вона «округлюється» у бік іонної. Це породжує, часом абсурдні речі. Наприклад, Al 2 O 3 - речовина з атомною кристалічною решіткою. Про яку іонність тут може йтися. Тільки ковалентний зв'язок може утримувати таким чином атоми. Але за стандартом «метал-неметал» ми кваліфікуємо цей зв'язок як іонний. І виходить суперечність: грати атомні, а зв'язок іонні. Ось до чого призводить зайве спрощення.