Молекулярное и немолекулярное строение. Кристаллические решётки
Свойства зависят не только от связи, но и от частиц, повторяющихся в твёрдом теле, и взаимодействий между ними.
Цели обучения
- Различать молекулярные вещества и протяжённые немолекулярные структуры.
- Определять частицы в узлах и удерживающие силы.
- Сравнивать молекулярные, ионные, металлические и атомные кристаллы.
- Прогнозировать плавление, твёрдость, проводимость и растворимость.
- Объяснять различия свойств аллотропов.
1. Два масштаба строения
Молекулярное вещество содержит отдельные молекулы с прочными связями внутри и более слабыми взаимодействиями между ними. В немолекулярном веществе отдельных молекул нет: ионы, атомы или металлические остовы образуют непрерывную решётку. Формула ионного или сетчатого вещества задаёт отношение состава, а не молекулу.
2. Молекулярные кристаллы
Узлы заняты молекулами, которые удерживают дисперсионные, диполь-дипольные или водородные взаимодействия. При плавлении обычно разделяются молекулы, а внутренние ковалентные связи сохраняются, поэтому многие такие вещества легкоплавки и мягки. Они обычно не проводят ток из-за отсутствия подвижных зарядов. Водородные связи могут заметно повышать температуры.
3. Ионные кристаллы
Катионы и анионы образуют трёхмерную решётку. Сильное притяжение повышает температуру плавления. Кристаллы твёрдые, но хрупкие: сдвиг сближает одноимённые заряды и вызывает разрушение. В твёрдом виде ионы закреплены, а в расплаве или растворе подвижны и проводят ток. Растворимость определяется конкуренцией энергии решётки и сольватации.