CO2 در حالت جامد خود از مولکول ها تشکیل شده است. گازها، مایعات و جامدات متعلق به ماکروسیستم ها هستند. جامدات: بی شکل و کریستالی

به مولکولی که در آن مراکز ثقل بخش های دارای بار مثبت و منفی بر هم منطبق نباشند، دوقطبی می گویند. اجازه دهید مفهوم "دوقطبی" را تعریف کنیم.

دوقطبی ترکیبی از دو بار الکتریکی مخالف با قدر مساوی است که در فاصله معینی از یکدیگر قرار دارند.

مولکول هیدروژن H2 یک دوقطبی نیست (شکل 50 الف، و مولکول کلرید هیدروژن یک دوقطبی است (شکل 50 ب). یک مولکول آب نیز دوقطبی است. جفت الکترون در H 2 O تا حد زیادی از اتم های هیدروژن به اتم های اکسیژن جابه جا می شوند.

مرکز ثقل بار منفی در نزدیکی اتم اکسیژن و مرکز ثقل بار مثبت در نزدیکی اتم های هیدروژن قرار دارد.

در ماده کریستالیاتم ها، یون ها یا مولکول ها به ترتیب دقیق هستند.

مکانی که چنین ذره ای در آن قرار دارد نامیده می شود گره شبکه کریستالیموقعیت اتم ها، یون ها یا مولکول ها در گره های شبکه کریستالی در شکل نشان داده شده است. 51.

در g
برنج. 51. مدل های شبکه های کریستالی (یک صفحه از یک کریستال حجیم نشان داده شده است): الف) کووالانسی یا اتمی (الماس C، سیلیکون Si، کوارتز SiO 2)؛ ب) یونی (NaCl)؛ V) مولکولی (یخ، I 2); جی) فلز (Li, Fe). در مدل شبکه فلزی، نقطه ها نشان دهنده الکترون ها هستند

بر اساس نوع پیوند شیمیایی بین ذرات شبکه های کریستالیبه کووالانسی (اتمی)، یونی و فلزی تقسیم می شوند. نوع دیگری از شبکه کریستالی وجود دارد - مولکولی. در چنین شبکه‌ای، مولکول‌های منفرد توسط یکدیگر نگه داشته می‌شوند نیروهای جاذبه بین مولکولی.

کریستال با پیوندهای کووالانسی (شکل 51 الف) سازندهای مولکولی چند اتمی هستند. یک تکه الماس یا کوارتز چیزی نیست جز یک مولکول پلیمری با پیوندهای شیمیایی کووالانسی.

کریستال های یونی (شکل 51 ب) حاوی یون های دارای بار مثبت و منفی در محل های شبکه کریستالی است. شبکه کریستالی به گونه ای ساخته شده است که نیروهای جاذبه الکترواستاتیکی یون های باردار متفاوت و نیروهای دافعه یون های باردار مشابه متعادل می شوند. چنین شبکه های کریستالی مشخصه ترکیباتی مانند LiF، NaCl و بسیاری دیگر هستند.

کریستال های مولکولی(شکل 51 V) حاوی مولکول های دوقطبی در گره های کریستالی است که با نیروهای جاذبه الکترواستاتیکی نسبت به یکدیگر نگه داشته می شوند، مانند یون های موجود در شبکه بلوری یونی. به عنوان مثال، یخ یک شبکه کریستالی مولکولی است که توسط دوقطبی های آب تشکیل شده است. در شکل 51 Vنمادهای  برای شارژ نشان داده نمی شوند تا بیش از حد شکل را بارگذاری نکنند.

کریستال فلزی(شکل 51 جی) حاوی یون های دارای بار مثبت در محل های شبکه کریستالی است. برخی از الکترون های بیرونی آزادانه بین یون ها حرکت می کنند. " گاز الکترونیکییون‌های دارای بار مثبت را در گره‌های شبکه کریستالی نگه می‌دارد. در هنگام ضربه، فلز مانند یخ، کوارتز یا کریستال نمک نمی‌شکند، بلکه فقط شکل خود را تغییر می‌دهد. الکترون‌ها به دلیل تحرک خود، در لحظه برخورد موفق به حرکت می‌شوند. و یون ها را در یک موقعیت جدید نگه دارید به همین دلیل است که فلزات جعلی و پلاستیکی هستند، بدون تخریب خم می شوند.

برنج. 52. ساختار اکسید سیلیکون: الف) کریستالی؛ ب) بی شکل. نقاط سیاه نشان دهنده اتم های سیلیکون و دایره های روشن نشان دهنده اتم های اکسیژن است. صفحه کریستالی نشان داده شده است، بنابراین پیوند چهارم اتم سیلیکون نشان داده نشده است. خط نقطه چین نشان دهنده نظم کوتاه برد در بی نظمی یک ماده بی شکل است
در ماده بی شکلتناوب سه بعدی ساختار، مشخصه حالت کریستالی، مختل شده است (شکل 52 ب).

مایعات و گازهابا حرکت تصادفی اتم ها با اجسام کریستالی و آمورف تفاوت دارند و
مولکول ها در مایعات، نیروهای جاذبه قادرند ریزذرات را نسبت به یکدیگر در فواصل نزدیک، قابل مقایسه با فواصل یک جامد، نگه دارند. در گازها عملاً هیچ برهمکنشی بین اتم ها و مولکول ها وجود ندارد ، بنابراین گازها بر خلاف مایعات ، کل حجم ارائه شده به آنها را اشغال می کنند. یک مول آب مایع در 100 0 C حجم 18.7 سانتی متر مکعب و یک مول بخار آب اشباع 30000 سانتی متر مکعب در همان دما را اشغال می کند.


برنج. 53. انواع برهمکنش مولکولها در مایعات و گازها: الف) دوقطبی – دوقطبی؛ ب) دوقطبی – غیر دوقطبی؛ V)غیر دوقطبی – غیر دوقطبی
برخلاف جامدات، مولکول‌های موجود در مایعات و گازها آزادانه حرکت می‌کنند. در نتیجه حرکت، آنها به روش خاصی جهت گیری می کنند. به عنوان مثال، در شکل. 53 الف، ب. نحوه تعامل مولکول های دوقطبی و همچنین مولکول های غیر قطبی با مولکول های دوقطبی در مایعات و گازها نشان داده شده است.

با نزدیک شدن دوقطبی به دوقطبی، مولکول ها در نتیجه جاذبه و دافعه می چرخند. قسمت دارای بار مثبت یک مولکول در نزدیکی قسمت دارای بار منفی مولکول دیگر قرار دارد. این گونه است که دوقطبی ها در آب مایع برهم کنش می کنند.

وقتی دو نفر به هم نزدیک تر می شوند مولکول های قطبی(غیر دوقطبی) در فواصل نسبتاً نزدیک آنها نیز متقابلاً بر یکدیگر تأثیر می گذارند (شکل 53). V). مولکول ها توسط لایه های الکترونی با بار منفی که هسته ها را احاطه کرده اند به هم نزدیک می شوند. پوسته های الکترونیکیبه گونه ای تغییر شکل می دهند که در یک مولکول و مولکول دیگر ظاهر موقتی مراکز مثبت و منفی ایجاد می شود و متقابلاً جذب یکدیگر می شوند. کافی است مولکول ها پراکنده شوند و دوقطبی های موقت دوباره به مولکول های غیر قطبی تبدیل شوند.

یک مثال برهمکنش بین مولکول های گاز هیدروژن است. (شکل 53 V).
3.2. طبقه بندی مواد معدنی. مواد ساده و پیچیده
در اوایل XIXدر قرن گذشته، برزلیوس شیمیدان سوئدی، موادی را که از موجودات زنده به دست می‌آیند، پیشنهاد کرد ارگانیکمواد مشخصه طبیعت بی جان، نامگذاری شدند غیرآلییا معدنی(به دست آمده از مواد معدنی).

تمام جامد، مایع و مواد گازیرا می توان به ساده و پیچیده تقسیم کرد.

مواد ساده موادی هستند که از اتم های یک عنصر شیمیایی تشکیل شده اند.

به عنوان مثال هیدروژن، برم و آهن در دمای اتاق و فشار اتمسفرنمایندگی کند مواد سادهکه به ترتیب در حالت گاز، مایع و جامد هستند (شکل 54 الف، ب، ج).

هیدروژن گازی H 2 (g) و برم مایع Br 2 (l) از مولکول های دو اتمی تشکیل شده اند. آهن جامد (های) به شکل کریستال با شبکه کریستالی فلزی وجود دارد.

مواد ساده به دو گروه نافلز و فلز تقسیم می شوند.

الف) ب) V)

برنج. 54. مواد ساده: الف) گاز هیدروژن از هوا سبک تر است، بنابراین لوله آزمایش درپوش است و وارونه می شود. ب) برم مایع (معمولاً در آمپول های مهر و موم شده ذخیره می شود). V) پودر آهن

نافلزات مواد ساده ای هستند که دارای شبکه کریستالی کووالانسی (اتمی) یا مولکولی در حالت جامد هستند.

در دمای اتاق، یک شبکه کریستالی کووالانسی (اتمی) مشخصه نافلزاتی مانند بور B(s)، کربن C(s)، سیلیکون Si(s) است. شبکه کریستالی مولکولی دارای فسفر سفید P(s)، گوگرد S(s)، ید I2 (s) است. برخی از غیر فلزات تنها در دماهای بسیار پایین به حالت مایع یا جامد تجمع می یابند. در شرایط عادی آنها گاز هستند. چنین موادی عبارتند از، برای مثال، هیدروژن H 2 (g)، نیتروژن N 2 (g)، اکسیژن O 2 (g)، فلوئور F2 (g)، کلر Cl 2 (g)، هلیوم He (g)، نئون Neon. (g)، آرگون Ar(g). در دمای اتاق، برم مولکولی Br 2 (l) به شکل مایع وجود دارد.

فلزات مواد ساده ای هستند که دارای شبکه کریستالی فلزی در حالت جامد هستند.

اینها مواد چکش خوار و پلاستیکی هستند که درخشندگی فلزی دارند و می توانند گرما و الکتریسیته را هدایت کنند.

تقریبا 80 درصد عناصر جدول تناوبیفرم مواد ساده - فلزات. در دمای اتاق، فلزات جامد هستند. به عنوان مثال، Li(t)، Fe(t). فقط جیوه، جیوه(l) مایعی است که در دمای 38.89- درجه سانتیگراد جامد می شود.

مواد پیچیده موادی هستند که از اتم های مختلف تشکیل شده اند عناصر شیمیایی

اتم های عناصر موجود در یک ماده پیچیده با روابط ثابت و کاملاً مشخص به هم متصل می شوند.

به عنوان مثال، آب H 2 O یک ماده پیچیده است. مولکول آن حاوی اتم های دو عنصر است. آب همیشه، در هر نقطه از زمین، حاوی 11.1٪ هیدروژن و 88.9٪ اکسیژن جرمی است.

بسته به دما و فشار، آب می تواند در حالت جامد، مایع یا گاز باشد که در سمت راست نشان داده شده است. فرمول شیمیاییمواد - H 2 O (g)، H 2 O (l)، H 2 O (t).

در فعالیت های عملیما، به عنوان یک قاعده، نه با مواد خالص، بلکه با مخلوط آنها سر و کار داریم.

مخلوط یک ترکیب است ترکیبات شیمیاییترکیب و ساختار متفاوت

اجازه دهید مواد ساده و پیچیده و همچنین مخلوط آنها را در قالب یک نمودار ارائه کنیم:

ساده

غیر فلزات

امولسیون ها

دلایل

مواد پیچیده در شیمی معدنیبه اکسیدها، بازها، اسیدها و نمک ها تقسیم می شوند.

اکسیدها
اکسیدهای فلزات و غیر فلزات وجود دارد. اکسیدهای فلزی ترکیباتی با پیوندهای یونی هستند. در حالت جامد شبکه های کریستالی یونی را تشکیل می دهند.

اکسیدهای غیر فلزی- ترکیبات با پیوندهای شیمیایی کووالانسی

اکسیدها مواد پیچیده ای هستند که از اتم های دو عنصر شیمیایی تشکیل شده اند که یکی از آنها اکسیژن است که حالت اکسیداسیون آن 2- است.

در زیر فرمول مولکولی و ساختاری برخی از اکسیدهای غیر فلزی و فلزی آورده شده است.
فرمول مولکولی فرمول ساختاری

CO 2 - مونوکسید کربن (IV) O = C = O

SO 2 - اکسید گوگرد (IV)

SO 3 - اکسید گوگرد (VI)

SiO 2 - اکسید سیلیکون (IV)

Na 2 O - اکسید سدیم

CaO - اکسید کلسیم

K 2 O - اکسید پتاسیم، Na 2 O - اکسید سدیم، Al 2 O 3 - اکسید آلومینیوم. پتاسیم، سدیم و آلومینیوم هر کدام یک اکسید تشکیل می دهند.

اگر یک عنصر دارای چندین حالت اکسیداسیون باشد، چندین اکسید وجود دارد. در این حالت، پس از نام اکسید، حالت اکسیداسیون عنصر را با یک عدد رومی در پرانتز نشان دهید. به عنوان مثال، FeO اکسید آهن (II) است، Fe 2 O 3 اکسید آهن (III) است.

علاوه بر نام هایی که طبق قوانین نامگذاری بین المللی تشکیل شده است، از نام های سنتی روسی اکسیدها استفاده می شود، به عنوان مثال: CO 2 مونوکسید کربن (IV) - دی اکسید کربن مونوکسید کربن CO (II) - مونوکسید کربن،اکسید کلسیم CaO - آهک زنده،اکسید سیلیکون SiO 2 – کوارتز، سیلیس، شن و ماسه.

سه گروه از اکسیدها وجود دارد که از نظر خواص شیمیایی متفاوت هستند: بازی، اسیدیو آمفوتریک(یونانی باستان: ، - هر دو، دوگانه).

اکسیدهای پایهتوسط عناصر زیرگروه های اصلی گروه های I و II جدول تناوبی (وضعیت اکسیداسیون عناصر +1 و +2) و همچنین عناصر تشکیل شده است. زیر گروه های جانبیکه حالت اکسیداسیون آن نیز +1 یا +2 است. همه این عناصر فلزی هستند، بنابراین اکسیدهای پایه اکسیدهای فلزی هستند، به عنوان مثال:
Li 2 O - اکسید لیتیوم

MgO - اکسید منیزیم

CuO - اکسید مس (II).
اکسیدهای پایه با بازها مطابقت دارند.

اکسیدهای اسیدی توسط غیر فلزات و فلزاتی که حالت اکسیداسیون آنها بیشتر از 4+ است، به عنوان مثال:
CO 2 - مونوکسید کربن (IV)

SO 2 - اکسید گوگرد (IV)

SO 3 - اکسید گوگرد (VI)

P 2 O 5 - اکسید فسفر (V)
اکسیدهای اسیدی با اسیدها مطابقت دارند.

اکسیدهای آمفوتریک توسط فلزاتی که حالت اکسیداسیون آنها +2، +3، گاهی +4 است، به عنوان مثال:
ZnO – اکسید روی

Al 2 O 3 - اکسید آلومینیوم
اکسیدهای آمفوتریک با هیدروکسیدهای آمفوتریک مطابقت دارند.

علاوه بر این، یک گروه کوچک از به اصطلاح وجود دارد اکسیدهای بی تفاوت:
N 2 O - اکسید نیتریک (I)

NO – اکسید نیتریک (II)

CO - مونوکسید کربن (II)
لازم به ذکر است که یکی از مهمترین اکسیدهای سیاره ما، اکسید هیدروژن است که برای شما به نام آب H2O شناخته می شود.
دلایل
در بخش "اکسیدها" ذکر شد که بازها با اکسیدهای اساسی مطابقت دارند:
اکسید سدیم Na 2 O - سدیم هیدروکسید NaOH.

اکسید کلسیم CaO – هیدروکسید کلسیم Ca(OH) 2.

اکسید مس CuO – هیدروکسید مس Cu(OH) 2

بازها مواد پیچیده ای هستند که از یک اتم فلز و یک یا چند گروه هیدروکسیل –OH تشکیل شده اند.

بازها جامداتی با شبکه کریستالی یونی هستند.

هنگامی که در آب حل می شود، کریستال های بازهای محلول ( مواد قلیایی)توسط مولکول های آب قطبی از بین می روند و یون ها تشکیل می شوند:

NaOH(s)  Na + (محلول) + OH – (محلول)

نماد مشابه برای یون ها: Na + (محلول) یا OH - (محلول) به این معنی است که یون ها در محلول هستند.

نام پایه شامل کلمه است هیدروکسیدو نام روسیفلز در مورد جنسی به عنوان مثال، NaOH هیدروکسید سدیم است، Ca(OH) 2 هیدروکسید کلسیم است.

اگر یک فلز چندین پایه را تشکیل دهد، وضعیت اکسیداسیون فلز در نام با یک عدد رومی در پرانتز نشان داده می شود. به عنوان مثال: Fe(OH) 2 – آهن (II) هیدروکسید، Fe(OH) 3 – هیدروکسید آهن (III).

علاوه بر این، برای برخی از زمینه ها نام های سنتی وجود دارد:

NaOH – سود سوزآور، سوز آور سودا

CON - پتاسیم سوزاننده

Ca(OH) 2 - آهک خاموش، آب آهک

آر
بازهایی که در آب حل می شوند نامیده می شوند قلیایی ها

متمایز می کنند پایه های محلول در آب و نامحلول در آب.

اینها هیدروکسیدهای فلزی از زیر گروه های اصلی گروه های I و II هستند، به جز هیدروکسیدهای Be و Mg.

به هیدروکسیدهای آمفوتریکاعمال می شود،
HCl(g)  H + (محلول) + Cl – (محلول)

اسیدها مواد پیچیده‌ای هستند که حاوی اتم‌های هیدروژن هستند که می‌توانند جایگزین یا با اتم‌های فلزی و باقیمانده‌های اسیدی جایگزین شوند.

بسته به وجود یا عدم وجود اتم های اکسیژن در مولکول، بدون اکسیژن و حاوی اکسیژناسیدها

برای نامگذاری اسیدهای بدون اکسیژن، حرف - به نام روسی غیرفلز اضافه می شود. O-و کلمه هیدروژن :

HF - اسید هیدروفلوئوریک

HCl - اسید هیدروکلریک

HBr - اسید هیدروبرومیک

HI - اسید هیدرویدیک

H 2 S - هیدروسولفید اسید
نام های سنتی برخی از اسیدها:

HCl – اسید هیدروکلریک; HF – اسید هیدروفلوریک

برای نام بردن اسیدهای حاوی اکسیژن، انتهای آن - نایا،

-اویا، اگر نافلز داخل باشد بالاترین درجهاکسیداسیون بالاترین حالت اکسیداسیون منطبق بر تعداد گروهی است که عنصر غیرفلزی در آن قرار دارد:
H 2 SO 4 - گوگرد نایااسید

HNO 3 - نیتروژن نایااسید

HClO 4 - کلر نایااسید

HMnO 4 - منگنز جدیداسید
اگر عنصری در دو حالت اکسیداسیون اسیدها را تشکیل دهد، از پایان - برای نامگذاری اسید مربوط به حالت اکسیداسیون پایین عنصر استفاده می شود. درست است:
H 2 SO 3 - بابونه خستهاسید

HNO 2 - نیتروژن خستهاسید
بر اساس تعداد اتم های هیدروژن در یک مولکول، آنها را متمایز می کنند تک پایه(HCl، HNO 3)، دو پایه(H 2 SO 4)، سه پایهاسیدها (H 3 PO 4 ).

بسیاری از اسیدهای حاوی اکسیژن از اثر متقابل آنها تشکیل می شوند اکسیدهای اسیدیبا آب اکسید مربوط به اسید معین را آن می نامند انیدرید:

دی اکسید گوگرد SO 2 - اسید گوگرد H 2 SO 3

انیدرید سولفوریک SO 3 - اسید سولفوریک H2SO4

انیدرید نیتروژنی N 2 O 3 - اسید نیتروژن HNO2

انیدرید نیتریک N 2 O 5 - اسید نیتریک HNO3

انیدرید فسفریک P 2 O 5 - اسید فسفریک H 3 PO 4
لطفا توجه داشته باشید که حالت اکسیداسیون عنصر در اکسید و اسید مربوطه یکسان است.

اگر یک عنصر چندین اسید حاوی اکسیژن را در یک حالت اکسیداسیون تشکیل دهد، پیشوند "" به نام اسید با محتوای کمتری از اتم های اکسیژن اضافه می شود. متا"، با محتوای اکسیژن بالا - پیشوند " ارتو". به عنوان مثال:

HPO 3 - اسید متافسفریک

H 3 PO 4 - اسید اورتوفسفریک که اغلب به آن اسید فسفریک می گویند

H 2 SiO 3 - متاسیلیک اسید که معمولاً اسید سیلیسیک نامیده می شود

H 4 SiO 4 - اسید ارتوسیلیک.

اسیدهای سیلیسی از برهمکنش SiO 2 با آب تشکیل نمی شوند.
با
نمک ها مواد پیچیده ای هستند که از اتم های فلزی و باقی مانده های اسیدی تشکیل شده اند.
اولی
NaNO 3 - نیترات سدیم

CuSO 4 - سولفات مس (II).

CaCO 3 - کربنات کلسیم

هنگامی که در آب حل می شود، کریستال های نمک از بین می روند و یون ها تشکیل می شوند:

NaNO 3 (t)  Na + (محلول) + NO 3 – (محلول).
نمک ها را می توان محصولات جایگزینی کامل یا جزئی اتم های هیدروژن در یک مولکول اسید با اتم های فلزی یا به عنوان محصولات جایگزینی کامل یا جزئی گروه های هیدروکسیل یک باز با باقی مانده های اسیدی در نظر گرفت.

هنگامی که اتم های هیدروژن به طور کامل جایگزین می شوند، نمک های متوسط: Na 2 SO 4، MgCl 2. . پس از جایگزینی جزئی، آنها تشکیل می شوند نمک های اسیدی (هیدروسالت ها) NaHSO 4 و نمک های اساسی (نمک های هیدروکسی) MgOHCl.

بر اساس قوانین نامگذاری بین المللی، نام نمک ها از نام باقی مانده اسید در مورد اسمیو نام روسی فلز در حالت جنسی (جدول 12):

NaNO 3 - نیترات سدیم

CuSO 4 - سولفات مس (II).

CaCO 3 - کربنات کلسیم

Ca 3 (PO 4) 2 - ارتوفسفات کلسیم

Na 2 SiO 3 - سیلیکات سدیم

نام باقی مانده اسید از ریشه نام لاتین عنصر تشکیل دهنده اسید (به عنوان مثال، نیتروژن - نیتروژن، ریشه nitr-) و انتهای آن گرفته شده است:

-دربرای بالاترین حالت اکسیداسیون، -آنبرای درجه کمتر اکسیداسیون عنصر تشکیل دهنده اسید (جدول 12).

جدول 12

نام اسیدها و نمکها

نام اسید	فرمول اسیدی	نام نمک ها	نمونه ها سولیل
هیدروکلریک (نمک)	HCl	کلریدها	AgCl کلرید نقره
سولفید هیدروژن	H2S	سولفیدها	FeS Sulf عیدآهن (II)
گوگردی	H2SO3	سولفیت ها	Na 2 SO 3 Sulf آن راسدیم
سولفوریک	H2SO4	سولفات ها	K 2 SO 4 سولف درپتاسیم
نیتروژن دار	HNO2	نیتریت ها	LiNO 2 Nitre آن رالیتیوم
نیتروژن	HNO3	نیترات ها	Al(NO 3) 3 Nitre درآلومینیوم
ارتوفسفریک	H3PO4	ارتوفسفات ها	Ca 3 (PO 4) 2 ارتوفسفات کلسیم
زغال سنگ	H2CO3	کربنات ها	Na 2 CO 3 کربنات سدیم
سیلیکون	H2SiO3	سیلیکات ها	Na 2 SiO 3 سیلیکات سدیم

عناوین نمک های اسیدیمشابه نام نمک های میانی با افزودن پیشوند "تشکیل می شوند. آبی":

NaHSO 4 - سدیم هیدروژن سولفات

NaHS - هیدروسولفید سدیم
نام نمک های اصلی با اضافه کردن پیشوند تشکیل می شود. هیدروکسو": MgOHCl - هیدروکسی کلرید منیزیم.

علاوه بر این، بسیاری از نمک ها نام های سنتی دارند، مانند:
Na 2 CO 3 - سودا؛

NaHCO 3 - جوش شیرین (نوشیدنی)؛

CaCO 3 - گچ، سنگ مرمر، سنگ آهک.

علم اتمی-مولکولی برای اولین بار توسط دانشمند بزرگ روسی M.V. مفاد اصلی این دکترین در کار "عناصر شیمی ریاضی" (1741) و تعدادی دیگر بیان شده است. ماهیت آموزه های لومونوسوف را می توان به مفاد زیر تقلیل داد.

1. همه مواد از "جسم" تشکیل شده اند (همانطور که لومونوسوف مولکول نامیده است).

2. مولکول ها از "عنصر" تشکیل شده اند (همانطور که لومونوسوف اتم نامیده است).

3. ذرات - مولکول ها و اتم ها - در حرکت مداوم هستند. حالت حرارتی اجسام نتیجه حرکت ذرات آنهاست.

4. مولکول های مواد ساده از اتم های یکسان، مولکول ها تشکیل شده اند مواد پیچیده- از اتم های مختلف

67 سال پس از لومونوسوف، دانشمند انگلیسی جان دالتون، آموزش اتم شناسی را در شیمی به کار برد. او اصول اساسی اتمیسم را در این کتاب بیان کرد. سیستم جدیدفلسفه شیمی" (1808). در هسته خود، آموزه دالتون آموزه لومونوسوف را تکرار می کند. با این حال، دالتون وجود مولکول ها در مواد ساده را انکار کرد، که در مقایسه با آموزش لومونوسوف، یک گام به عقب است. به گفته دالتون، مواد ساده فقط شامل اتم ها و فقط مواد پیچیده - از "اتم های پیچیده" (در درک مدرن- مولکول ها). نظریه اتمی-مولکولی در شیمی سرانجام تنها در سال تاسیس شد اواسط 19th V. در کنگره بین المللی شیمیدانان در کارلسروهه در سال 1860، تعاریفی از مفاهیم مولکول و اتم به تصویب رسید.

یک مولکول کوچکترین ذره یک ماده معین است که دارای خواص شیمیایی آن است. خواص شیمیاییمولکول ها با ترکیب و ساختار شیمیایی آن تعیین می شوند.

اتم کوچکترین ذره یک عنصر شیمیایی است که بخشی از مولکولهای مواد ساده و پیچیده است. خواص شیمیایی یک عنصر با ساختار اتم آن تعیین می شود. این منجر به تعریفی از اتم می شود که با مفاهیم مدرن مطابقت دارد:

اتم یک ذره خنثی الکتریکی است که از یک هسته اتمی با بار مثبت و الکترون هایی با بار منفی تشکیل شده است.

بر اساس مفاهیم مدرن، مواد در حالت گازی و بخار از مولکول ها تشکیل شده اند. در حالت جامد، فقط موادی که شبکه کریستالی آنها دارای ساختار مولکولی است از مولکول تشکیل می شود. بیشتر مواد معدنی جامد ساختار مولکولی ندارند: شبکه آنها از مولکول ها نیست، بلکه از ذرات دیگر (یون ها، اتم ها) تشکیل شده است. آنها به شکل ماکروبدی (کریستال کلرید سدیم، قطعه مس و غیره) وجود دارند. نمک ها، اکسیدهای فلزی، الماس، سیلیکون و فلزات ساختار مولکولی ندارند.

عناصر شیمیایی

علم اتمی-مولکولی امکان تبیین مفاهیم و قوانین اساسی شیمی را فراهم کرد. از دیدگاه نظریه اتمی-مولکولی، یک عنصر شیمیایی به هر نوع اتم جداگانه گفته می شود. مهمترین ویژگی یک اتم، بار مثبت هسته آن است که از نظر عددی برابر با عدد اتمی عنصر است. مقدار بار هسته ای خدمت می کند مشخصهبرای انواع مختلفاتم ها، که به ما امکان می دهد تعریف کامل تری از مفهوم عنصر ارائه دهیم:

عنصر شیمیایی- این نوع خاصی از اتم با همان بار مثبت روی هسته است.

107 عنصر شناخته شده وجود دارد. در حال حاضر، کار بر روی تولید مصنوعی عناصر شیمیایی با اعداد اتمی بالاتر ادامه دارد.

همه عناصر معمولاً به فلزات و غیر فلزات تقسیم می شوند. اما این تقسیم مشروط است. یکی از ویژگی های مهم عناصر، فراوانی آنها در پوسته زمین است، یعنی. در پوسته جامد بالایی زمین که ضخامت آن تقریبا 16 کیلومتر در نظر گرفته شده است. توزیع عناصر در پوسته زمین توسط ژئوشیمی مورد مطالعه قرار می گیرد - علم شیمی زمین. ژئوشیمیدان A.P. Vinogradov جدول میانگین را تهیه کرد ترکیب شیمیایی پوسته زمین. بر اساس این داده ها، رایج ترین عنصر اکسیژن است - 47.2٪ از جرم پوسته زمین، پس از آن سیلیکون - 27.6، آلومینیوم - 8.80، آهن -5.10، کلسیم - 3.6، سدیم - 2.64، پتاسیم - 2.6، منیزیم. 2.10، هیدروژن - 0.15٪.

پیوند شیمیایی کووالانسی، انواع و مکانیسم های تشکیل آن. ویژگی های پیوندهای کووالانسی (قطبیت و انرژی پیوند). پیوند یونی. اتصال فلزی. پیوند هیدروژنی

دکترین پیوندهای شیمیایی اساس تمام شیمی نظری را تشکیل می دهد.

پیوند شیمیایی به عنوان برهمکنش اتم ها که آنها را به مولکول ها، یون ها، رادیکال ها و کریستال ها متصل می کند، درک می شود.

چهار نوع پیوند شیمیایی وجود دارد: یونی، کووالانسی، فلزی و هیدروژنی.

تقسیم پیوندهای شیمیایی به انواع مشروط است، زیرا همه آنها با وحدت خاصی مشخص می شوند.

پیوند یونی را می توان به عنوان یک مورد شدید از پیوند کووالانسی قطبی در نظر گرفت.

پیوند فلزی برهمکنش کووالانسی اتم ها را با استفاده از الکترون های مشترک و جاذبه الکترواستاتیکی بین این الکترون ها و یون های فلزی ترکیب می کند.

مواد اغلب فاقد موارد محدود کننده پیوند شیمیایی (یا پیوند شیمیایی خالص) هستند.

به عنوان مثال، لیتیوم فلوراید $LiF$ به عنوان یک ترکیب یونی طبقه بندی می شود. در واقع، پیوند موجود در آن 80% دلار یونی و 20% دلار کووالانسی است. بنابراین، بدیهی است که صحبت در مورد درجه قطبیت (یونیته) یک پیوند شیمیایی صحیح تر است.

در سری هالیدهای هیدروژن $HF—HCl—HBr—HI—HAt$، درجه قطبیت پیوند کاهش می یابد، زیرا تفاوت در مقادیر الکترونگاتیوی اتم های هالوژن و هیدروژن کاهش می یابد و در هیدروژن استاتین پیوند تقریباً می شود. غیرقطبی $(EO(H) = 2.1؛ EO(At) = 2.2)$.

انواع مختلفی از پیوندها را می توان در مواد مشابه یافت، به عنوان مثال:

1. در بازها: بین اتم های اکسیژن و هیدروژن در گروه های هیدروکسو پیوند کووالانسی قطبی و بین فلز و گروه هیدروکسو یونی است.
2. در نمک های اسیدهای حاوی اکسیژن: بین اتم غیر فلز و اکسیژن باقیمانده اسید - قطبی کووالانسی، و بین فلز و باقی مانده اسید- یونی؛
3. در آمونیوم، نمک های متیل آمونیوم و غیره: بین اتم های نیتروژن و هیدروژن - قطبی کووالانسی، و بین یون های آمونیوم یا متیل آمونیوم و باقی مانده اسید - یونی.
4. در پراکسیدهای فلزی (مثلاً $Na_2O_2$)، پیوند بین اتم‌های اکسیژن غیرقطبی کووالانسی و بین فلز و اکسیژن یونی و غیره است.

انواع مختلف اتصالات می توانند به یکدیگر تبدیل شوند:

- در حین تفکیک الکترولیتی در آب ترکیبات کووالانسییک پیوند قطبی کووالانسی یونی می شود.

- هنگامی که فلزات تبخیر می شوند، پیوند فلزی به یک پیوند کووالانسی غیرقطبی و غیره تبدیل می شود.

دلیل اتحاد انواع و اقسام پیوندهای شیمیایی یکسان بودن آنهاست طبیعت شیمیایی- برهمکنش الکترون-هسته ای تشکیل یک پیوند شیمیایی در هر صورت نتیجه برهمکنش الکترون-هسته ای اتم ها است که با آزاد شدن انرژی همراه است.

روش های تشکیل پیوندهای کووالانسی ویژگی های پیوند کووالانسی: طول و انرژی پیوند

پیوند شیمیایی کووالانسی پیوندی است که بین اتم ها از طریق تشکیل جفت های الکترون مشترک ایجاد می شود.

مکانیسم شکل گیری چنین پیوندی می تواند مبادله یا دهنده-پذیرنده باشد.

من مکانیسم مبادلهزمانی عمل می کند که اتم ها با ترکیب الکترون های جفت نشده جفت های الکترون مشترک را تشکیل می دهند.

1) $H_2$ - هیدروژن:

این پیوند به دلیل تشکیل یک جفت الکترون مشترک توسط $s$-الکترون های اتم های هیدروژن (همپوشانی $s$-اوربیتال) بوجود می آید:

2) $HCl$ - کلرید هیدروژن:

این پیوند به دلیل تشکیل یک جفت الکترون مشترک از الکترون‌های $s-$ و $p-$ (اوربیتال‌های $s-p-$) ایجاد می‌شود:

3) $Cl_2$: در یک مولکول کلر، یک پیوند کووالانسی به دلیل عدم جفت شدن الکترون‌های $p-$ (بر روی اوربیتال‌های $p-p-$) تشکیل می‌شود:

4) $N_2$: در یک مولکول نیتروژن سه جفت الکترون مشترک بین اتم ها تشکیل می شود:

II. مکانیسم اهداکننده-پذیرندهاجازه دهید تشکیل یک پیوند کووالانسی را با استفاده از مثال یون آمونیوم $NH_4^+$ در نظر بگیریم.

دهنده دارای یک جفت الکترون است، گیرنده دارای یک اوربیتال خالی است که این جفت می تواند آن را اشغال کند. در یون آمونیوم، هر چهار پیوند با اتم های هیدروژن کووالانسی هستند: سه پیوند به دلیل ایجاد جفت های الکترون مشترک توسط اتم نیتروژن و اتم های هیدروژن با توجه به مکانیسم تبادل، یکی - از طریق مکانیسم دهنده-گیرنده تشکیل شد.

پیوندهای کووالانسی را می توان از طریق نحوه همپوشانی اوربیتال های الکترونی و همچنین با جابجایی آنها به سمت یکی از اتم های پیوندی طبقه بندی کرد.

پیوندهای شیمیایی، که در نتیجه همپوشانی اوربیتال های الکترونی در امتداد خط ارتباطی تشکیل شده اند، $σ$ نامیده می شوند اوراق قرضه (اوراق قرضه سیگما). پیوند سیگما بسیار قوی است.

اوربیتال های $p-$ می توانند در دو ناحیه همپوشانی داشته باشند و به دلیل همپوشانی جانبی یک پیوند کووالانسی تشکیل دهند:

پیوندهای شیمیایی که در نتیجه همپوشانی "جانبی" اوربیتال های الکترونی در خارج از خط ارتباطی ایجاد می شوند. در دو منطقه $π$ نامیده می شود -باند (پی-باند).

توسط درجه جابجاییجفت الکترون به اشتراک گذاشته شده به یکی از اتم هایی که آنها پیوند می دهند، یک پیوند کووالانسی می تواند باشد قطبیو غیر قطبی

پیوند شیمیایی کووالانسی که بین اتم‌هایی با الکترونگاتیوی یکسان ایجاد می‌شود نامیده می‌شود غیر قطبیجفت الکترون ها به هیچ یک از اتم ها منتقل نمی شوند، زیرا اتم ها دارای همان EO هستند - خاصیت جذب الکترون های ظرفیت از اتم های دیگر. به عنوان مثال:

آن ها مولکول ها از طریق یک پیوند غیرقطبی کووالانسی تشکیل می شوند مواد ساده - غیر فلزات. پیوند شیمیایی کووالانسی بین اتم های عناصری که الکترونگاتیوی آنها متفاوت است نامیده می شود قطبی

طول و انرژی پیوندهای کووالانسی

مشخصه خواص پیوند کووالانسی- طول و انرژی آن. طول پیوندفاصله بین هسته اتم ها است. هر چه طول یک پیوند شیمیایی کوتاه تر باشد، قوی تر است. با این حال، معیاری برای قدرت اتصال است انرژی اتصال، که با مقدار انرژی مورد نیاز برای شکستن یک پیوند تعیین می شود. معمولاً بر حسب kJ/mol اندازه گیری می شود. بنابراین، طبق داده‌های تجربی، طول پیوند مولکول‌های $H_2، Cl_2$ و $N_2$ به ترتیب 0.074$، 0.198$ و 0.109$ نانومتر و انرژی‌های پیوند به ترتیب 436، 242$ و 946$ کیلوژول بر مول هستند.

یون ها پیوند یونی

بیایید تصور کنیم که دو اتم به هم می رسند: یک اتم از یک فلز گروه I و یک اتم غیر فلز از گروه VII. یک اتم فلزی دارای یک الکترون منفرد در سطح انرژی بیرونی خود است، در حالی که یک اتم غیر فلزی فقط یک الکترون ندارد تا سطح بیرونی آن کامل شود.

اتم اول به راحتی الکترون دومی را که از هسته دور است و ضعیف به آن متصل است می دهد و اتم دوم مکانی آزاد در سطح الکترونیکی بیرونی برای آن فراهم می کند.

سپس اتم که از یکی از بارهای منفی خود محروم است به ذره ای با بار مثبت تبدیل می شود و دومی به دلیل الکترون حاصل به ذره ای با بار منفی تبدیل می شود. چنین ذرات نامیده می شود یون ها

پیوند شیمیایی که بین یون ها ایجاد می شود یونی نامیده می شود.

بیایید تشکیل این پیوند را با استفاده از مثال ترکیب معروف کلرید سدیم (نمک غذا) در نظر بگیریم:

فرآیند تبدیل اتم ها به یون در نمودار نشان داده شده است:

این تبدیل اتم ها به یون همیشه در طول برهمکنش اتم های فلزات معمولی و غیر فلزات معمولی رخ می دهد.

بیایید الگوریتم (توالی) استدلال را هنگام ثبت تشکیل پیوند یونی، به عنوان مثال، بین اتم های کلسیم و کلر در نظر بگیریم:

اعدادی که تعداد اتم ها یا مولکول ها را نشان می دهند نامیده می شوند ضرایبو اعدادی که تعداد اتم ها یا یون های یک مولکول را نشان می دهند نامیده می شوند شاخص ها

اتصال فلزی

بیایید با نحوه تعامل اتم های عناصر فلزی با یکدیگر آشنا شویم. فلزات معمولاً به عنوان اتم های جدا شده وجود ندارند، بلکه به شکل یک قطعه، شمش یا محصول فلزی هستند. چه چیزی اتم های فلز را در یک حجم نگه می دارد؟

اتم های اکثر فلزات سطح خارجیشامل نمی شود تعداد زیادیالکترون ها - 1، 2، 3 دلار. این الکترون ها به راحتی از بین می روند و اتم ها به یون های مثبت تبدیل می شوند. الکترون های جدا شده از یک یون به یون دیگر حرکت می کنند و آنها را به یک کل واحد متصل می کنند. این الکترون ها با اتصال با یون ها به طور موقت اتم تشکیل می دهند، سپس دوباره شکسته می شوند و با یون دیگری و غیره ترکیب می شوند. در نتیجه، در حجم فلز، اتم ها پیوسته به یون تبدیل می شوند و بالعکس.

پیوند فلزات بین یون ها از طریق الکترون های مشترک فلزی نامیده می شود.

شکل به صورت شماتیک ساختار یک قطعه فلز سدیم را نشان می دهد.

در این حالت تعداد کمی از الکترون های مشترک تعداد زیادی یون و اتم را به هم متصل می کنند.

پیوند فلزی شباهت هایی با پیوند کووالانسی دارد، زیرا مبتنی بر اشتراک الکترون های خارجی است. با این حال، با پیوند کووالانسی، الکترون‌های جفت نشده بیرونی تنها دو اتم همسایه به اشتراک گذاشته می‌شوند، در حالی که با پیوند فلزی، همه اتم‌ها در اشتراک این الکترون‌ها شرکت می‌کنند. به همین دلیل است که کریستال های با پیوند کووالانسی شکننده هستند، اما با پیوند فلزی، به طور معمول، انعطاف پذیر، رسانای الکتریکی و درخشندگی فلزی هستند.

پیوند فلزی هم برای فلزات خالص و هم مخلوطی از فلزات مختلف - آلیاژهایی در حالت جامد و مایع - مشخص است.

پیوند هیدروژنی

پیوند شیمیایی بین اتم‌های هیدروژن پلاریزه شده مثبت یک مولکول (یا بخشی از آن) و اتم‌های قطبی شده منفی عناصر به شدت الکترونگاتیو دارای جفت الکترون تک ($F, O, N$ و معمولاً کمتر $S$ و $Cl$) یک مولکول دیگر. (یا قسمت آن) هیدروژن نامیده می شود.

مکانیسم تشکیل پیوند هیدروژنی تا حدی الکترواستاتیک و تا حدی است اهدا کننده - پذیرندهشخصیت

نمونه هایی از پیوند هیدروژنی بین مولکولی:

در صورت وجود چنین اتصالی، حتی مواد کم مولکولی نیز در شرایط عادی می توانند مایع (الکل، آب) یا گازهایی به راحتی مایع شوند (آمونیاک، هیدروژن فلوراید).

مواد با پیوند هیدروژنیدارای شبکه کریستالی مولکولی

مواد ساختار مولکولی و غیر مولکولی. نوع شبکه کریستالی. وابستگی خواص مواد به ترکیب و ساختار آنها

ساختار مولکولی و غیر مولکولی مواد

در فعل و انفعالات شیمیاییاین اتم ها یا مولکول های منفرد نیستند که وارد می شوند، بلکه مواد هستند. در شرایط معین، یک ماده می تواند در یکی از سه حالت انباشتگی باشد: جامد، مایع یا گاز. خواص یک ماده همچنین به ماهیت پیوند شیمیایی بین ذرات تشکیل دهنده آن - مولکول ها، اتم ها یا یون ها بستگی دارد. بر اساس نوع پیوند، مواد مولکولی و ساختار غیر مولکولی.

موادی که از مولکول تشکیل شده اند نامیده می شوند مواد مولکولی. پیوندهای بین مولکول ها در چنین موادی بسیار ضعیف است، بسیار ضعیف تر از بین اتم های داخل مولکول، و حتی در دمای نسبتاً پایین شکسته می شوند - این ماده به مایع و سپس به گاز تبدیل می شود (تععید ید). نقطه ذوب و جوش مواد متشکل از مولکول ها با افزایش وزن مولکولی افزایش می یابد.

به مواد مولکولیشامل موادی با ساختار اتمی ($C، Si، Li، Na، K، Cu، Fe، W$)، در میان آنها فلزات و غیر فلزات وجود دارد.

در نظر بگیریم خواص فیزیکی فلزات قلیایی. استحکام پیوند نسبتاً کم بین اتم ها باعث استحکام مکانیکی کم می شود: فلزات قلیایی نرم هستند و به راحتی با چاقو برش داده می شوند.

اندازه اتمی بزرگ منجر به چگالی کم فلزات قلیایی می شود: لیتیوم، سدیم و پتاسیم حتی سبک تر از آب هستند. در گروه فلزات قلیایی، نقطه جوش و ذوب با افزایش عدد اتمی عنصر کاهش می یابد، زیرا اندازه اتم ها افزایش می یابد و پیوندها ضعیف می شوند.

به مواد غیر مولکولیساختارها شامل ترکیبات یونی هستند. اکثر ترکیبات فلزات با نافلزات دارای این ساختار هستند: همه نمکها ($NaCl، K_2SO_4$)، برخی از هیدریدها ($LiH$) و اکسیدها ($CaO، MgO، FeO$)، بازها ($NaOH، KOH$). مواد یونی (غیر مولکولی) دارند دمای بالاذوب شدن و جوشیدن

شبکه های کریستالی

همانطور که مشخص است ماده می تواند در سه حالت تجمع وجود داشته باشد: گاز، مایع و جامد.

جامدات: بی شکل و کریستالی.

بیایید در نظر بگیریم که چگونه ویژگی های پیوندهای شیمیایی بر خواص جامدات تأثیر می گذارد. جامدات به تقسیم می شوند کریستالیو بی شکل

مواد آمورف نقطه ذوب واضحی ندارند، به تدریج نرم می شوند و به حالت سیال تبدیل می شوند. به عنوان مثال، پلاستیکین و رزین های مختلف در حالت آمورف هستند.

مواد کریستالی با آرایش صحیح ذراتی که از آنها تشکیل شده اند مشخص می شوند: اتم ها، مولکول ها و یون ها - در نقاط کاملاً تعریف شده در فضا. هنگامی که این نقاط توسط خطوط مستقیم به هم متصل می شوند، یک چارچوب فضایی تشکیل می شود که به آن شبکه کریستالی می گویند. نقاطی که ذرات کریستال در آنها قرار دارند گره های شبکه نامیده می شوند.

بسته به نوع ذرات واقع در گره های شبکه کریستالی و ماهیت اتصال بین آنها، چهار نوع شبکه کریستالی متمایز می شود: یونی، اتمی، مولکولیو فلزی

شبکه های کریستالی یونی.

یونیشبکه های کریستالی نامیده می شوند که در گره های آن یون ها وجود دارد. آنها توسط موادی با پیوندهای یونی تشکیل می شوند که می توانند هر دو یون ساده $Na^(+)، Cl^(-)$، و $SO_4^(2-)، OH^-$ را به هم متصل کنند. در نتیجه نمک ها و برخی از اکسیدها و هیدروکسیدهای فلزات دارای شبکه بلوری یونی هستند. به عنوان مثال، یک کریستال کلرید سدیم از یون های متناوب مثبت $Na^+$ و $Cl^-$ منفی تشکیل شده است که یک شبکه مکعبی شکل را تشکیل می دهد. پیوندهای بین یون ها در چنین کریستالی بسیار پایدار است. بنابراین، مواد با شبکه یونی با سختی و استحکام نسبتاً بالا مشخص می شوند، آنها نسوز و غیر فرار هستند.

شبکه های کریستالی اتمی.

اتمیشبکه های کریستالی نامیده می شوند که در گره های آنها اتم های جداگانه وجود دارد. در چنین شبکه هایی، اتم ها توسط پیوندهای کووالانسی بسیار قوی به یکدیگر متصل می شوند. نمونه ای از مواد با این نوع شبکه های کریستالی الماس است که یکی از تغییرات آلوتروپیک کربن است.

اکثر مواد با شبکه کریستالی اتمی نقطه ذوب بسیار بالایی دارند (مثلاً برای الماس بالای 3500 درجه سانتیگراد است)، آنها قوی و سخت هستند و عملاً نامحلول هستند.

شبکه های کریستالی مولکولی

مولکولیشبکه های کریستالی نامیده می شوند که در گره های آن مولکول ها قرار دارند. پیوندهای شیمیایی در این مولکول ها می توانند هم قطبی ($HCl, H_2O$) و هم غیر قطبی ($N_2, O_2$) باشند. علیرغم این واقعیت که اتم های داخل مولکول ها با پیوندهای کووالانسی بسیار قوی به هم متصل هستند، بین خود مولکول ها وجود دارد. نیروهای ضعیفجاذبه بین مولکولی بنابراین، مواد با شبکه کریستالی مولکولی سختی کمی دارند، دمای پایینذوب شدن، فرار. محکم ترین ترکیبات آلیدارای شبکه های کریستالی مولکولی (نفتالین، گلوکز، قند).

شبکه های کریستالی فلزی.

مواد با پیوند فلزیدارای شبکه های کریستالی فلزی در محل چنین شبکه‌هایی اتم‌ها و یون‌ها وجود دارند (اعم از اتم‌ها یا یون‌ها، که اتم‌های فلزی به راحتی به آن تبدیل می‌شوند و الکترون‌های بیرونی خود را «برای استفاده مشترک» از دست می‌دهند). این ساختار داخلیفلزات خواص فیزیکی مشخصه آنها را تعیین می کند: چکش خواری، شکل پذیری، هدایت الکتریکی و حرارتی، درخشندگی فلزی مشخص.

ساختار مولکولی و غیر مولکولی مواد. ساختار ماده

این اتم ها یا مولکول ها نیستند که وارد فعل و انفعالات شیمیایی می شوند، بلکه مواد هستند. مواد بر اساس نوع پیوند طبقه بندی می شوند مولکولیو ساختار غیر مولکولی. موادی که از مولکول تشکیل شده اند نامیده می شوند مواد مولکولی. پیوندهای بین مولکول ها در چنین موادی بسیار ضعیف است، بسیار ضعیف تر از بین اتم های داخل مولکول، و حتی در دمای نسبتاً پایین شکسته می شوند - این ماده به مایع و سپس به گاز تبدیل می شود (تععید ید). نقطه ذوب و جوش مواد متشکل از مولکول ها با افزایش وزن مولکولی افزایش می یابد. به مواد مولکولیشامل موادی با ساختار اتمی (C، Si، Li، Na، K، Cu، Fe، W)، در میان آنها فلزات و غیر فلزات وجود دارد. به مواد ساختار غیر مولکولیشامل ترکیبات یونی است. اکثر ترکیبات فلزات با غیر فلزات دارای این ساختار هستند: تمام نمک ها (NaCl، K2SO4)، برخی از هیدریدها (LiH) و اکسیدها (CaO، MgO، FeO)، بازها (NaOH، KOH). مواد یونی (غیر مولکولی).نقطه ذوب و جوش بالایی دارند.

جامدات: بی شکل و کریستالی

جامدات به تقسیم می شوند کریستالی و بی شکل.

مواد آمورفنقطه ذوب واضحی ندارند - وقتی گرم می شوند به تدریج نرم می شوند و به حالت مایع تبدیل می شوند. به عنوان مثال، پلاستیکین و رزین های مختلف در حالت آمورف هستند.

مواد کریستالیبا آرایش صحیح ذراتی که از آنها تشکیل شده اند مشخص می شود: اتم ها، مولکول ها و یون ها - در نقاط کاملاً مشخص در فضا. هنگامی که این نقاط توسط خطوط مستقیم به هم متصل می شوند، یک چارچوب فضایی تشکیل می شود که به آن شبکه کریستالی می گویند. نقاطی که ذرات کریستال در آن قرار دارند گره های شبکه نامیده می شوند. بسته به نوع ذرات واقع در گره های شبکه کریستالی و ماهیت اتصال بین آنها، چهار نوع شبکه کریستالی متمایز می شود: یونی، اتمی، مولکولی و فلزی.

شبکه های کریستالی یونی نامیده می شوند، در گره های آن یون وجود دارد. آنها توسط موادی با پیوندهای یونی تشکیل می شوند که می توانند یون های ساده Na+، Cl- و SO 4 2-, OH - را به هم متصل کنند. در نتیجه نمک ها و برخی از اکسیدها و هیدروکسیدهای فلزات دارای شبکه بلوری یونی هستند. به عنوان مثال، یک کریستال کلرید سدیم از یون های متناوب مثبت Na + و کلر منفی ساخته شده است و یک شبکه مکعبی شکل را تشکیل می دهد. پیوندهای بین یون ها در چنین کریستالی بسیار پایدار است. بنابراین، مواد با شبکه یونی با سختی و استحکام نسبتاً بالا مشخص می شوند، آنها نسوز و غیر فرار هستند.

شبکه کریستالی - الف) و شبکه بی شکل - ب).

شبکه کریستالی - الف) و شبکه بی شکل - ب).

شبکه های کریستالی اتمی

اتمیشبکه های کریستالی نامیده می شوند که در گره های آنها اتم های جداگانه وجود دارد. در چنین شبکه هایی اتم ها به یکدیگر متصل هستند پیوندهای کووالانسی بسیار قوی. نمونه ای از مواد با این نوع شبکه های کریستالی الماس است که یکی از تغییرات آلوتروپیک کربن است. اکثر مواد با شبکه کریستالی اتمی دارای نقطه ذوب بسیار بالایی هستند (مثلاً برای الماس بیش از 3500 درجه سانتیگراد است)، آنها قوی و سخت هستند و عملاً نامحلول هستند.

شبکه های کریستالی مولکولی

مولکولیشبکه های کریستالی نامیده می شوند که در گره های آن مولکول ها قرار دارند. پیوندهای شیمیایی در این مولکول ها می تواند هم قطبی (HCl, H 2 O) و هم غیر قطبی (N 2, O 2) باشد. با وجود این واقعیت که اتم های داخل مولکول ها با پیوندهای کووالانسی بسیار قوی به هم متصل هستند، نیروهای ضعیف جاذبه بین مولکولی بین خود مولکول ها عمل می کنند. بنابراین، مواد با شبکه کریستالی مولکولی سختی پایین، نقطه ذوب پایین و فرار هستند. اکثر ترکیبات آلی جامد دارای شبکه های کریستالی مولکولی (نفتالین، گلوکز، قند) هستند.

شبکه کریستالی مولکولی (دی اکسید کربن)

شبکه های کریستالی فلزی

مواد با پیوند فلزیدارای شبکه های کریستالی فلزی در گره های چنین شبکه هایی وجود دارد اتم ها و یون ها(اعم از اتم ها یا یون هایی که اتم های فلزی به راحتی به آن تبدیل می شوند و الکترون های بیرونی خود را «برای استفاده معمول» از دست می دهند). این ساختار داخلی فلزات خواص فیزیکی مشخصه آنها را تعیین می کند: چکش خواری، شکل پذیری، هدایت الکتریکی و حرارتی، درخشندگی فلزی مشخص.

برگه های تقلب