Вещества молекулярного и немолекулярного строения
- Молекулярные вещества — это вещества, мельчайшими структурными частицами которых являются молекулы
Молекулы — наименьшая частица молекулярного вещества, способная существовать самостоятельно и сохраняющая его химические свойства.
Молекулярные вещества имеют низкие температуры плавления и кипения и находятся в стандартных условиях в твердом, жидком или газообразном состоянии.
Например: Вода H2O — жидкость, tпл= 0°С; tкип= 100°С; Кислород O2 — газ, tпл= −219°С; tкип= −183°С; Оксид азота (V) N2O5 — твердое вещество, tпл= 30,3°С; tкип= 45°С;
К молекулярным веществам относятся:
большинство простых веществ неметаллов: O2, S8, P4, H2, N2, Cl2, F2, Br2, I2;
соединения неметаллов друг с другом (бинарные и многоэлементные): NH3, CO2, H2SO4.
- Немолекулярные вещества — это вещества, мельчайшими структурными частицами которых являются атомы или ионы.
Ион — это атом или группа атомов, обладающих положительным или отрицательным зарядом.
Например: Na+, Cl-.
Немолекулярные вещества находятся в стандартных условиях в твердом агрегатном состоянии и имеют высокие температуры плавления и кипения.
Например: натрий хлорид NaCl — твердое вещество, tпл= 801°С; tкип= 1465°С; медь Cu — твердое вещество, tпл= 1083°С; tкип= 2573°С; кремний Si — твердое вещество, tпл= 1420°С; tкип= 3250°С;
К немолекулярным веществам относятся:
простые вещества (металлы): Na, Cu, Fe, …;
сплавы и соединения металлов с неметаллами: NaH, Na2SO4, CuCl2, Fe2O3;
неметаллы: бор, кремний, углерод (алмаз), фосфор (чёрный и красный);
некоторые бинарные соединения неметаллов: SiC, SiO2.
Кристалли́ческая структу́ра — такая совокупность атомов, в которой с каждой точкой кристаллической решётки связана определённая группа атомов, называемая мотивной единицей, причём все такие группы одинаковые по составу, строению и ориентации относительно решётки. Можно считать, что структура возникает в результате синтеза решётки и мотивной единицы, в результате размножения мотивной единицы группой трансляции.
В простейшем случае мотивная единица состоит из одного атома, например в кристаллах меди или железа. Возникающая на основе такой мотивной единицы структура геометрически весьма сходна с решёткой, но все же отличается тем, что составлена атомами, а не точками. Часто это обстоятельство не учитывают, и термины «кристаллическая решётка» и «кристаллическая структура» для таких кристаллов употребляются как синонимы, что нестрого. В тех случаях, когда мотивная единица более сложна по составу — состоит из двух или большего числа атомов, геометрического сходства решётки и структуры нет, и смешение этих понятий приводит к ошибкам. Так, например, структура магния или алмаза не совпадает геометрически с решёткой: в этих структурах мотивные единицы состоят из двух атомов.
Основными параметрами, характеризующими кристаллическую структуру, некоторые из которых взаимосвязаны, являются следующие:
- тип кристаллической решётки (сингония, решётка Браве);
- число формульных единиц, приходящихся на элементарную ячейку;
- пространственная группа;
- параметры элементарной ячейки (линейные размеры и углы);
- координаты атомов в ячейке;
- координационные числа всех атомов.
Зависимость свойств веществ от их состава и строения[править]
Твёрдые вещества подразделяются на кристаллические и аморфные. Отличаются эти вещества степенью упорядоченности их внутреннего строения. У группы веществ с кристаллической решёткой отмечается правильное распределение частиц, из которых они созданы – атомов, молекул и ионов – в чётко поставленных точках пространства. Соединив эти точки с помощью прямых линий, получаем каркас, который называют кристаллической решёткой. Точки, где располагаются частицы кристалла, являются узлами решётки. С учётом того, какой тип частиц расположен в узлах кристаллической решётки, и в зависимости от характера связи между ними, выделяют четыре разновидности кристаллических решёток:
- ионные;
- атомные;
- молекулярные;
- металлические.
К таким веществам относятся алмаз, сахар, металлы, соли, щёлочи, большая часть оксидов и простых веществ. Для аморфных веществ порядок во внутреннем строении не характерен. Они не имеют определённой температуры плавления, а во время нагревания постепенно размягчаются и преобразуются в тягучее состояние.
К аморфным веществам относят стекло, смолу, воск, янтарь, пластилин, жевательную резинку, большую часть пластмасс. Во время удара кристаллическое вещество разлетается на мелкие кристаллики чёткой формы, а аморфные вещества разделяются, образуя осколки разных форм. При переходе в жидкое состояние кристаллические вещества имеют определённую температуру плавления. К примеру, у алюминия температура плавления составляет 660 °С, а алмаз начинает плавиться при температуре 3827 °С.
При закаливании стекла оно вначале смягчается, переходя в пластичную массу. В силу того, что аморфные вещества не имеют определённой температуры плавления, они последовательно смягчаются, переходя в вязкое состояние. Именно эта особенность придаёт таким соединениям способность обретать любую форму. Некоторые соединения могут быть как в кристаллическом, так и в аморфном состоянии. К примеру, диоксид кремния может встречаться в природе в качестве кристаллов кварца, а также в виде минерала кремня (аморфное состояние). Но кристаллическое состояние является более устойчивым. Отсюда самопроизвольный переход из кристаллического состояния в аморфное невозможен, а обратный переход иногда происходит.
 | Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Вещества молекулярного и немолекулярного строения», расположенная по адресу:
Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?». |
|---|