Veicot daudzas fiziskas un ķīmiskās reakcijas viela pāriet cietā agregācijas stāvoklī. Šajā gadījumā molekulas un atomi mēdz sakārtoties tādā telpiskā secībā, kurā būtu maksimāli līdzsvaroti vielas daļiņu mijiedarbības spēki. Tādā veidā tiek panākts cietās vielas stiprums. Atomi, ieņemot noteiktu pozīciju, kļūst mazi svārstīgas kustības, kuru amplitūda ir atkarīga no temperatūras, bet to pozīcija telpā paliek nemainīga. Pievilkšanās un atgrūšanas spēki līdzsvaro viens otru noteiktā attālumā.

Mūsdienu idejas par matērijas uzbūvi

Mūsdienu zinātne apgalvo, ka atoms sastāv no lādēta kodola, kas nes pozitīvu lādiņu, un elektroniem, kas nes negatīvus lādiņus. Ar ātrumu vairāki tūkstoši triljonu apgriezienu sekundē elektroni griežas savās orbītās, radot elektronu mākoni ap kodolu. Kodola pozitīvais lādiņš ir skaitliski vienāds ar elektronu negatīvo lādiņu. Tādējādi vielas atoms paliek elektriski neitrāls. Iespējamā mijiedarbība ar citiem atomiem rodas, kad elektroni tiek atdalīti no sava pamatatoma, tādējādi izjaucot elektrisko līdzsvaru. Vienā gadījumā atomi sarindojas noteiktā secībā, ko sauc par kristāla režģi. Citā kodolu un elektronu sarežģītās mijiedarbības dēļ tie apvienojas molekulās dažādi veidi un sarežģītība.

Kristāla režģa definīcija

Kopā Dažādi veidi Vielu kristāla režģi ir tīkli ar dažādu telpisko orientāciju, kuru mezglos atrodas joni, molekulas vai atomi. Šo stabilo ģeometrisko telpisko stāvokli sauc par vielas kristālisko režģi. Attālumu starp vienas kristāla šūnas mezgliem sauc par identitātes periodu. Telpiskos leņķus, kuros atrodas šūnu mezgli, sauc par parametriem. Saskaņā ar saišu veidošanas metodi kristāla režģi var būt vienkārši, centrēti uz pamatni, centrēti uz seju un centrēti uz ķermeni. Ja matērijas daļiņas atrodas tikai paralēlskaldņa stūros, šādu režģi sauc par vienkāršu. Šāda režģa piemērs ir parādīts zemāk:

Ja papildus mezgliem vielas daļiņas atrodas telpisko diagonāļu vidū, tad šo daļiņu izkārtojumu vielā sauc par ķermeni centrētu kristāla režģi. Šis veids ir skaidri parādīts attēlā.

Ja papildus mezgliem režģa virsotnēs ir mezgls vietā, kur krustojas paralēlskaldņa iedomātās diagonāles, tad jums ir seju centrēts režģa veids.

Kristālu režģu veidi

Dažādās mikrodaļiņas, kas veido vielu, nosaka dažādus kristālisko režģu veidus. Viņi var noteikt principu, kā veidot savienojumus starp mikrodaļiņām kristāla iekšpusē. Kristālu režģu fizikālie veidi ir jonu, atomu un molekulāri. Tas ietver arī dažāda veida metāla kristāla režģus. Ķīmija pēta elementu iekšējās struktūras principus. Tālāk ir sīkāk parādīti kristāla režģu veidi.

Jonu kristālu režģi

Šāda veida kristāla režģi atrodas savienojumos ar jonu saiti. Šajā gadījumā režģa vietās ir joni ar pretējo elektriskais lādiņš. Pateicoties elektromagnētiskajam laukam, starpjonu mijiedarbības spēki ir diezgan spēcīgi, un tas nosaka vielas fizikālās īpašības. Kopējās īpašības ir ugunsizturība, blīvums, cietība un spēja vadīt elektrisko strāvu. Jonu veidi kristāla režģi ir atrodami tādās vielās kā galda sāls, kālija nitrāts un citi.

Atomu kristāla režģi

Šāda veida vielas struktūra ir raksturīga elementiem, kuru struktūru nosaka kovalentās ķīmiskās saites. Šāda veida kristālisko režģu veidi mezglos satur atsevišķus atomus, kas savienoti viens ar otru ar spēcīgām kovalentām saitēm. Šāda veida saite rodas, kad divi identiski atomi “dalās” ar elektroniem, tādējādi veidojot kopīgu elektronu pāri blakus esošajiem atomiem. Pateicoties šai mijiedarbībai, kovalentās saites saista atomus vienmērīgi un stingri noteiktā secībā. Ķīmiskie elementi, kas satur atomu veidu kristāla režģus, ir cieti, ar augstu kušanas temperatūru, slikti vada elektrību un ir ķīmiski neaktīvi. Klasiski elementu piemēri ar līdzīgiem iekšējā struktūra Jūs varat nosaukt dimantu, silīciju, germāniju, boru.

Molekulārie kristālu režģi

Vielas, kurām ir molekulāra tipa kristāliskais režģis, ir stabilu, mijiedarbīgu, cieši iesaiņotu molekulu sistēma, kas atrodas kristāla režģa mezglos. Šādos savienojumos molekulas saglabā savu telpisko stāvokli gāzveida, šķidrā un cietā fāzē. Kristāla mezglos molekulas satur vāji van der Vāla spēki, kas ir desmitiem reižu vājāki par jonu mijiedarbības spēkiem.

Molekulas, kas veido kristālu, var būt polāras vai nepolāras. Pateicoties spontānai elektronu kustībai un kodolu vibrācijām molekulās, elektriskais līdzsvars var mainīties - tā rodas momentāns elektriskā dipola moments. Atbilstoši orientēti dipoli rada režģī pievilcīgus spēkus. Oglekļa dioksīds un parafīns ir tipiski elementu piemēri ar molekulāro kristālisko režģi.

Metāla kristāla režģi

Metāla saite ir elastīgāka un elastīgāka nekā jonu saite, lai gan var šķist, ka abas ir balstītas uz vienu un to pašu principu. Metālu kristālisko režģu veidi izskaidro to tipiskās īpašības - tādas kā mehāniskā izturība, siltumvadītspēja un elektriskā vadītspēja un kausējamība.

Metāla kristāla režģa atšķirīga iezīme ir pozitīvi lādētu metāla jonu (katjonu) klātbūtne šī režģa vietās. Starp mezgliem atrodas elektroni, kas ir tieši iesaistīti radīšanā elektriskais lauks ap restēm. Elektronu skaitu, kas pārvietojas šajā kristāliskajā režģī, sauc par elektronu gāzi.

Ja nav elektriskā lauka, brīvie elektroni veic haotisku kustību, nejauši mijiedarbojoties ar režģa joniem. Katra šāda mijiedarbība maina negatīvi lādētās daļiņas kustības impulsu un virzienu. Ar savu elektrisko lauku elektroni piesaista sev katjonus, līdzsvarojot to savstarpējo atgrūšanos. Lai gan elektroni tiek uzskatīti par brīviem, to enerģija nav pietiekama, lai izietu no kristāla režģa, tāpēc šīs lādētās daļiņas pastāvīgi atrodas tā robežās.

Elektriskā lauka klātbūtne dod elektronu gāzei papildu enerģiju. Savienojums ar joniem metālu kristāliskajā režģī nav stiprs, tāpēc elektroni viegli atstāj tā robežas. Elektroni pārvietojas pa spēka līnijām, atstājot aiz sevis pozitīvi lādētus jonus.

secinājumus

Ķīmija lielu nozīmi piešķir matērijas iekšējās struktūras izpētei. Dažādu elementu kristāla režģu veidi nosaka gandrīz visu to īpašību diapazonu. Ietekmējot kristālus un mainot to iekšējo struktūru, iespējams uzlabot vielas vēlamās īpašības un noņemt nevēlamās un pārveidot ķīmiskos elementus. Tādējādi studējot iekšējā struktūra apkārtējā pasaule var palīdzēt izprast Visuma uzbūves būtību un principus.

Kristāliskas vielas

Ciets kristāli- trīsdimensiju veidojumi, kam raksturīga viena un tā paša konstrukcijas elementa stingra atkārtojamība ( vienības šūna) visos virzienos. Vienības šūna ir mazākais kristāla tilpums paralēlskaldņa formā, kas kristālā atkārtojas bezgalīgi daudz reižu.

Kristālu ģeometriski pareizo formu nosaka, pirmkārt, to stingri regulārā iekšējā struktūra. Ja kristālā esošo atomu, jonu vai molekulu vietā mēs attēlojam punktus kā šo daļiņu smaguma centrus, mēs iegūstam šādu punktu trīsdimensiju regulāru sadalījumu, ko sauc par kristāla režģi. Pašus punktus sauc mezgli kristāla režģis.

Kristālu režģu veidi

Atkarībā no tā, no kādām daļiņām sastāv kristāla režģis un kāda ir daba ķīmiskā saite Starp tiem izšķir dažādu veidu kristālus.

Jonu kristālus veido katjoni un anjoni (piemēram, vairuma metālu sāļi un hidroksīdi). Tajos starp daļiņām ir jonu saite.

Jonu kristāli var sastāvēt no monatomisks joni. Tādā veidā tiek veidoti kristāli nātrija hlorīds, kālija jodīds, kalcija fluorīds.
Daudzu sāļu jonu kristālu veidošanās ir saistīta ar monoatomiskiem metāla katjoniem un poliatomiskiem anjoniem, piemēram, nitrātu jonu NO 3? , sulfāta jonu SO 4 2? , karbonāta jonu CO 3 2? .

Jonu kristālā nav iespējams izolēt atsevišķas molekulas. Katrs katjons tiek piesaistīts katram anjonam un to atgrūž citi katjoni. Visu kristālu var uzskatīt par milzīgu molekulu. Šādas molekulas izmērs nav ierobežots, jo tā var augt, pievienojot jaunus katjonus un anjonus.

Lielākā daļa jonu savienojumu kristalizējas vienā no struktūras veidiem, kas atšķiras viens no otra ar koordinācijas skaitļa vērtību, tas ir, kaimiņu skaitu ap doto jonu (4, 6 vai 8). Jonu savienojumiem ar vienāds skaitlis katjoni un anjoni, ir zināmi četri galvenie kristālisko režģu veidi: nātrija hlorīds (abu jonu koordinācijas skaitlis ir 6), cēzija hlorīds (abu jonu koordinācijas skaits ir 8), sfalerīts un vurcīts (abiem struktūras tipiem ir raksturīga katjona un anjona koordinācijas numurs ir vienāds ar 4). Ja katjonu skaits tiek dubultots mazāks skaitlis anjoniem, tad katjonu koordinācijas skaitam jābūt divreiz lielākam par anjonu koordinācijas skaitu. Šajā gadījumā tiek realizēti fluorīta (koordinācijas numuri 8 un 4), rutila (koordinācijas numuri 6 un 3) un kristobalīta (koordinācijas numuri 4 un 2) strukturālie veidi.

Parasti jonu kristāli ir cieti, bet trausli. To trauslums ir saistīts ar faktu, ka pat ar nelielu kristāla deformāciju katjoni un anjoni tiek pārvietoti tā, ka atgrūdošie spēki starp līdzīgiem joniem sāk dominēt pār pievilcības spēkiem starp katjoniem un anjoniem, un kristāls tiek iznīcināts.

Jonu kristāliem ir augsts kušanas punkts. Izkausētā stāvoklī vielas, kas veido jonu kristālus, ir elektriski vadošas. Izšķīdinot ūdenī, šīs vielas sadalās katjonos un anjonos, un iegūtie šķīdumi vada elektrisko strāvu.

Augsta šķīdība polārajos šķīdinātājos, ko pavada elektrolītiskā disociācija, ir saistīta ar to, ka šķīdinātāja vidē ar augstu dielektrisko konstanti samazinās pievilkšanās enerģija starp joniem. Ūdens dielektriskā konstante ir 82 reizes lielāka nekā vakuumam (nosacīti pastāv jonu kristālā), un pievilcība starp joniem ūdens šķīdumā samazinās par tādu pašu daudzumu. Efektu pastiprina jonu šķīdināšana.

Atomu kristāli sastāv no atsevišķiem atomiem, ko satur kovalentās saites. No vienkāršas vielas Tikai bora un grupas IVA elementiem ir šādi kristāla režģi. Bieži vien nemetālu savienojumi savā starpā (piemēram, silīcija dioksīds) arī veido atomu kristālus.

Tāpat kā jonu kristālus, arī atomu kristālus var uzskatīt par milzu molekulām. Tie ir ļoti izturīgi un cieti, kā arī slikti vada siltumu un elektrību. Vielas, kurām ir atomu kristāla režģi, kūst augstā temperatūrā. Tie praktiski nešķīst nevienā šķīdinātājā. Tiem ir raksturīga zema reaktivitāte.

Molekulārie kristāli ir veidoti no atsevišķām molekulām, kurās atomi ir savienoti ar kovalentām saitēm. Starp molekulām darbojas vājāki starpmolekulārie spēki. Tie ir viegli iznīcināmi, tāpēc molekulārajiem kristāliem ir zems kušanas punkts, zema cietība un augsta nepastāvība. Vielām, kas veido molekulāro kristālu režģi, nav elektrovadītspējas, un to šķīdumi un kausējumi arī nevada elektrisko strāvu.

Starpmolekulārie spēki rodas vienas molekulas negatīvi lādēto elektronu elektrostatiskās mijiedarbības dēļ ar blakus esošo molekulu pozitīvi lādētajiem kodoliem. Starpmolekulāro mijiedarbību stiprumu ietekmē daudzi faktori. Vissvarīgākais no tiem ir polāro saišu klātbūtne, tas ir, elektronu blīvuma maiņa no viena atoma uz otru. Turklāt starpmolekulārā mijiedarbība ir spēcīgāka starp molekulām ar liels skaits elektroni.

Lielākā daļa nemetālu vienkāršu vielu veidā (piemēram, jods I 2, argons Ar, sērs S 8) un savienojumi savā starpā (piemēram, ūdens, oglekļa dioksīds, hlorūdeņradis), kā arī gandrīz visas cietās vielas organisko vielu veido molekulārus kristālus.

Metālus raksturo metālisks kristāla režģis. Tas satur metāla savienojums starp atomiem. Metāla kristālos atomu kodoli ir sakārtoti tā, lai to iepakojums būtu pēc iespējas blīvāks. Savienojums šādos kristālos ir delokalizēts un stiepjas pa visu kristālu. Metāla kristāliem ir augsta elektriskā un siltuma vadītspēja, metālisks spīdums un necaurredzamība, kā arī viegla deformējamība.

Kristālu režģu klasifikācija atbilst ierobežojošiem gadījumiem. Lielākā daļa kristālu neorganiskās vielas pieder pie starpposma tipiem - kovalenti-jonu, molekulāri-kovalento utt. Piemēram, kristālā grafīts Katrā slānī saites ir kovalenti metāliskas, un starp slāņiem tās ir starpmolekulāras.

Izomorfisms un polimorfisms

Daudzām kristāliskām vielām ir vienādas struktūras. Tajā pašā laikā viena un tā pati viela var veidot dažādas kristāla struktūras. Tas atspoguļojas parādībās izomorfisms Un polimorfisms.

Izomorfisms slēpjas atomu, jonu vai molekulu spējā aizstāt vienam otru kristāla struktūrās. Šis termins (no grieķu valodas isos" - vienāds un " morphe" - forma) ierosināja E. Mičerlihs 1819. gadā. Izomorfisma likumu E. Mičerlihs formulēja 1821. gadā šādi: "Tāds pats atomu skaits, kas savienoti vienādi, dod vienādas kristāliskās formas; Turklāt kristāliskā forma nav atkarīga no atomu ķīmiskās dabas, bet to nosaka tikai to skaits un relatīvais novietojums.

Strādājot Berlīnes universitātes ķīmiskajā laboratorijā, Mičerlihs vērsa uzmanību uz svina, bārija un stroncija sulfātu kristālu pilnīgu līdzību un daudzu citu vielu kristālisko formu līdzību. Viņa novērojumi piesaistīja slavenā zviedru ķīmiķa J.-Ya uzmanību. Berzēliuss, kurš ieteica Mičerliham apstiprināt novērotos modeļus, izmantojot fosfora un arsēnskābes savienojumu piemēru. Pētījuma rezultātā tika secināts, ka “abas sāļu sērijas atšķiras tikai ar to, ka viena satur arsēnu kā skābes radikāli, bet otra satur fosforu”. Mičerliha atklājums ļoti drīz piesaistīja mineralogu uzmanību, kuri sāka pētīt minerālu elementu izomorfās aizstāšanas problēmu.

Izomorfismam pakļautu vielu kopīgas kristalizācijas laikā izomorfs vielas), veidojas jaukti kristāli (izomorfi maisījumi). Tas ir iespējams tikai tad, ja daļiņas, kas aizstāj viena otru, maz atšķiras pēc izmēra (ne vairāk kā 15%). Turklāt izomorfām vielām ir jābūt līdzīgam atomu vai jonu telpiskajam izvietojumam, un tāpēc tām jābūt līdzīgām ārējā forma kristāli. Pie šādām vielām pieder, piemēram, alauns. Kālija alauna kristālos KAl(SO 4) 2. 12H 2 O kālija katjonus var daļēji vai pilnībā aizstāt ar rubīdija vai amonija katjoniem, bet alumīnija katjonus ar hroma (III) vai dzelzs (III) katjoniem.

Izomorfisms dabā ir plaši izplatīts. Lielākā daļa minerālu ir izomorfi sarežģītu, mainīga sastāva maisījumi. Piemēram, minerālā sfalerītā ZnS līdz 20% cinka atomu var aizstāt ar dzelzs atomiem (kamēr ZnS un FeS ir atšķirīgas kristālu struktūras). Izomorfisms ir saistīts ar retu un mikroelementu ģeoķīmisko uzvedību, to izplatību klintis un rūdas, ja tās ir izomorfu piemaisījumu veidā.

Izomorfā aizstāšana nosaka daudzus labvēlīgās īpašības mākslīgie materiāli modernās tehnoloģijas- pusvadītāji, feromagnēti, lāzera materiāli.

Daudzas vielas var veidot kristāliskas formas, kurām ir atšķirīga struktūra un īpašības, bet vienāds sastāvs ( polimorfs modifikācijas). Polimorfisms- cietvielu un šķidro kristālu spēja pastāvēt divās vai vairākās formās ar atšķirīgu kristālu struktūru un īpašībām ar vienādu ķīmisko sastāvu. Šis vārds cēlies no grieķu valodas polimorfi"- daudzveidīgs. Polimorfisma fenomenu atklāja M. Klaprots, kurš 1798. gadā atklāja, ka diviem dažādiem minerāliem – kalcītam un aragonītam – ir vienāds ķīmiskais sastāvs CaCO 3.

Vienkāršu vielu polimorfismu parasti sauc par alotropiju, savukārt polimorfisma jēdziens neattiecas uz nekristāliskām alotropiskām formām (piemēram, gāzveida O 2 un O 3). Tipisks polimorfo formu piemērs ir oglekļa modifikācijas (dimants, lonsdaleīts, grafīts, karabīni un fullerēni), kas krasi atšķiras pēc īpašībām. Visstabilākā oglekļa eksistences forma ir grafīts, taču citas tā modifikācijas normālos apstākļos var saglabāties bezgalīgi. Augstā temperatūrā tie pārvēršas grafītā. Dimanta gadījumā tas notiek, karsējot virs 1000 o C bez skābekļa. Apgriezto pāreju ir daudz grūtāk panākt. Nepieciešama ne tikai augsta temperatūra (1200-1600 o C), bet arī milzīgs spiediens - līdz 100 tūkstošiem atmosfēru. Grafīta pārvēršana dimantā ir vieglāka kausētu metālu (dzelzs, kobalta, hroma un citu) klātbūtnē.

Molekulāro kristālu gadījumā polimorfisms izpaužas atšķirīgā molekulu iesaiņojumā kristālā vai molekulu formas izmaiņās, bet jonu kristālos - dažādos relatīvā pozīcija katjoni un anjoni. Dažām vienkāršām un sarežģītām vielām ir vairāk nekā divi polimorfi. Piemēram, silīcija dioksīdam ir desmit modifikācijas, kalcija fluorīdam - sešas, amonija nitrātam - četras. Parasti tiek apzīmētas polimorfās modifikācijas grieķu burti b, c, d, e, f,… sākot ar modifikācijām, kas ir stabilas pie zemas temperatūras.

Kristalizējot no tvaika, šķīdinot vai izkausējot vielu, kurai ir vairākas polimorfas modifikācijas, vispirms veidojas modifikācija, kas noteiktos apstākļos ir mazāk stabila, kas pēc tam pārvēršas par stabilāku. Piemēram, kondensējoties fosfora tvaikiem, veidojas baltais fosfors, kas normālos apstākļos lēni, bet sildot ātri pārvēršas sarkanajā fosforā. Dehidrējot svina hidroksīdu, sākumā (apmēram 70 o C) veidojas dzeltens b-PbO, kas ir mazāk stabils zemā temperatūrā, tas ap 100 o C pārvēršas sarkanā b-PbO, un 540 o C temperatūrā tas atkal; pārvēršas par b-PbO.

Pāreju no viena polimorfa uz otru sauc par polimorfo transformāciju. Šīs pārejas notiek, mainoties temperatūrai vai spiedienam, un tās pavada krasas īpašību izmaiņas.

Pārejas process no vienas modifikācijas uz citu var būt atgriezenisks vai neatgriezenisks. Tādējādi, karsējot 1500-1800 o C un vairāku desmitu atmosfēru spiedienā baltu mīkstu grafītam līdzīgu vielu ar sastāvu BN (bora nitrīdu), veidojas tās augsttemperatūras modifikācija - borazons, pēc cietības tuvu dimantam. Kad temperatūra un spiediens tiek pazemināti līdz vērtībām, kas atbilst normāliem apstākļiem, borazons saglabā savu struktūru. Atgriezeniskas pārejas piemērs ir divu sēra modifikāciju (ortorombiskā un monoklīniskā) savstarpējās transformācijas 95 o C temperatūrā.

Polimorfās transformācijas var notikt bez būtiskām izmaiņām struktūrā. Dažkārt kristāla struktūrā izmaiņu nav vispār, piemēram, b-Fe pārejot uz c-Fe pie 769 o C, dzelzs struktūra nemainās, bet zūd tās feromagnētiskās īpašības.

Ķīmiski-termisko apstrādi (CHT) sauc termiskā apstrāde, kas sastāv no termiskās un ķīmiskā iedarbība lai mainītu tērauda virsmas slāņa sastāvu, struktūru un īpašības.

Ķīmiski termiskā apstrāde ir viens no visizplatītākajiem materiālu apstrādes veidiem, lai tiem piešķirtu ekspluatācijas īpašības. Visplašāk izmantotās metodes ir tērauda virsmas slāņa piesātināšana ar oglekli un slāpekli gan atsevišķi, gan kopā. Tie ir virsmas karburizācijas (karburizācijas) procesi, nitrēšana - tērauda virsmas piesātināšana ar slāpekli, nitrokarburizācija un cianidēšana - kopīga oglekļa un slāpekļa ievadīšana tērauda virsmas slāņos. Tērauda virsmas slāņu piesātināšana ar citiem elementiem (hromēšana - difūzijas hromēšana, bora - boridēšana, silīcija - silīcija pārklāšana un alumīnijs - aluminēšana) tiek izmantota daudz retāk. Detaļas virsmas difūzijas piesātinājuma procesu ar cinku sauc par cinkošanu, bet ar titānu - par titanēšanu.

Ķīmiskās-termiskās apstrādes process ir daudzpakāpju process, kas ietver trīs secīgus posmus:

1. Aktīvo atomu veidošanās piesātinātā vidē netālu no virsmas vai tieši uz metāla virsmas. Difūzijas plūsmas jauda, ​​t.i. laika vienībā izveidoto aktīvo atomu skaits ir atkarīgs no piesātinātās vides sastāva un agregācijas stāvokļa, kas var būt cieta, šķidra vai gāzveida, atsevišķu komponentu savstarpējās mijiedarbības, temperatūras, spiediena un ķīmiskais sastāvs kļūt.

2. Izveidoto aktīvo atomu adsorbcija (sorbcija) pa piesātinājuma virsmu. Adsorbcija ir sarežģīts process, kas uz piesātinājuma virsmas notiek nestacionārā veidā. Izšķir fizisko (atgriezenisko) adsorbciju un ķīmisko adsorbciju (ķīmisorbciju). Ķīmiski termiskās apstrādes laikā šie adsorbcijas veidi pārklājas viens ar otru. Fizikālā adsorbcija noved pie piesātinātā elementa (adsorbāta) adsorbēto atomu saķeres ar izveidoto virsmu (adsorbentu), iedarbojoties van der Vālsa pievilkšanās spēkiem, un to raksturo viegla adsorbcijas procesa atgriezeniskums - desorbcija. Ķīmisorbcijas laikā notiek mijiedarbība starp adsorbāta atomiem un adsorbentu, kas pēc būtības un stipruma ir tuvu ķīmiskai.

3. Difūzija - adsorbēto atomu kustība apstrādājamā metāla režģī. Difūzijas process ir iespējams tikai tad, ja ir izkliedējošā elementa šķīdība apstrādājamajā materiālā un pietiekami augsta temperatūra, lai nodrošinātu procesa norisei nepieciešamo enerģiju. Difūzijas slāņa biezums un līdz ar to arī izstrādājuma virsmas sacietējušā slāņa biezums ir vissvarīgākais ķīmiski termiskās apstrādes raksturlielums. Slāņa biezumu nosaka vairāki faktori, piemēram, piesātinājuma temperatūra, piesātinājuma procesa ilgums, tērauda sastāvs, t.i. noteiktu leģējošu elementu saturs tajā, piesātinātā elementa koncentrācijas gradients starp izstrādājuma virsmu un piesātinātā slāņa dziļumā.

Griešanas instruments darbojas ilgstošas ​​saskares un berzes apstākļos ar apstrādājamo metālu. Darbības laikā griešanas malas konfigurācijai un īpašībām jāpaliek nemainīgai. Materiālam griezējinstrumentu izgatavošanai jābūt ar augstu cietību (IKS 60-62) un nodilumizturību, t.i. spēja ilgu laiku saglabāt malas griešanas īpašības berzes apstākļos.

Jo lielāka ir apstrādāto materiālu cietība, jo biezākas ir skaidas un lielāks griešanas ātrums, jo lielāka enerģija tiek tērēta griešanas procesam. Mehāniskā enerģija pārvēršas siltumenerģijā. Radītais siltums uzsilda griezēju, sagatavi un skaidas un daļēji izkliedējas. Tāpēc galvenā prasība instrumentu materiāliem ir augsta karstumizturība, t.i. spēja saglabāt cietību un griešanas īpašības ilgstošas ​​apkures laikā ekspluatācijas laikā. Pamatojoties uz karstumizturību, ir trīs instrumentu tēraudu grupas griezējinstrumentiem: karstumizturīgi, daļēji karstumizturīgi un karstumizturīgi.

Karstumizturīgos tēraudus griešanas procesā uzkarsējot līdz 200-300°C, no cietējošā martensīta izdalās ogleklis un sākas cementīta tipa karbīdu koagulācija. Tas noved pie griezējinstrumenta cietības un nodilumizturības zuduma. Pie karstumizturīgajiem tēraudiem pieder oglekļa un mazleģētais tērauds. Daļēji karstumizturīgi tēraudi, kas ietver dažus vidēji leģētus tēraudus, piemēram, 9Kh5VF, saglabā cietību līdz 300-500°C temperatūrai. Karstumizturīgie tēraudi saglabā savu cietību un nodilumizturību, uzkarsējot līdz 600°C temperatūrai.

Oglekļa un mazleģētajiem tēraudiem ir salīdzinoši zema karstumizturība un zema rūdāmība, tāpēc tos izmanto vieglākiem darba apstākļiem pie maza griešanas ātruma. Ātrgaitas tēraudi, kuriem ir augstāka karstumizturība un rūdāmība, tiek izmantoti smagākos darba apstākļos. Karbīda un keramikas materiāli nodrošina vēl lielāku griešanas ātrumu. No esošajiem materiāliem vislielākā karstumizturība ir bora nitrīdam Elboram, kas ļauj apstrādāt augstas cietības materiālus, piemēram, rūdītu tēraudu, ar lielu ātrumu.

Lielākajai daļai cieto vielu ir kristāliska struktūra. Kristāla šūna veidota no atkārtotām identiskām struktūrvienībām, katram kristālam individuāla. Šo struktūrvienību sauc par “vienības šūnu”. Citiem vārdiem sakot, kristāla režģis kalpo kā cietas vielas telpiskās struktūras atspoguļojums.

Kristāla režģi var klasificēt dažādos veidos.

es Pēc kristālu simetrijas režģi tiek klasificēti kubiskā, tetragonālā, rombiskā, sešstūra formā.

Šī klasifikācija ir ērta, lai novērtētu kristālu optiskās īpašības, kā arī to katalītisko aktivitāti.

II. Pēc daļiņu rakstura, kas atrodas režģa mezglos un pēc ķīmiskās saites veida starp tiem ir atšķirība atomu, molekulāro, jonu un metāla kristālu režģi. Saites veids kristālā nosaka cietības atšķirību, šķīdību ūdenī, šķīduma siltumu un saplūšanas siltumu, kā arī elektrovadītspēju.

Svarīga īpašība kristāls ir kristāla režģa enerģija, kJ/mol – enerģija, kas jāiztērē, lai iznīcinātu doto kristālu.

Molekulārais režģis

Molekulārie kristāli sastāv no molekulām, kuras noteiktās kristāla režģa pozīcijās notur vājas starpmolekulāras saites (van der Vāla spēki) vai ūdeņraža saites. Šie režģi ir raksturīgi vielām ar kovalentām saitēm.

Ir daudz vielu ar molekulāro režģi. Šis liels skaitlis organiskie savienojumi(cukurs, naftalīns utt.), kristālisks ūdens (ledus), cieta oglekļa dioksīds(“sausais ledus”), cietie ūdeņraža halogenīdi, jods, cietās gāzes, ieskaitot dižciltīgos,

Kristāla režģa enerģija ir minimāla vielām ar nepolārām un zemas polārajām molekulām (CH 4, CO 2 utt.).

Režģiem, ko veido polārākas molekulas, ir arī lielāka kristāla režģa enerģija. Vislielākā enerģija ir režģiem, kas satur vielas, kas veidojas ūdeņraža saites(H2O, NH3).

Molekulu vājās mijiedarbības dēļ šīs vielas ir gaistošas, kūstošas, ar zemu cietību, nevada elektrisko strāvu (dielektriķi) un ar zemu siltumvadītspēju.

Atomu režģis

Mezglos atomu kristāliskais režģis ir viena vai dažādu elementu atomi, kas savienoti viens ar otru ar kovalentām saitēm gar visām trim asīm. Tādas kristāli kuras arī sauc kovalents, ir salīdzinoši maz.

Šāda veida kristālu piemēri ir dimants, silīcijs, germānija, alva un arī kristāli sarežģītas vielas, piemēram, bora nitrīds, alumīnija nitrīds, kvarcs, silīcija karbīds. Visām šīm vielām ir dimantam līdzīgs režģis.

Kristāla režģa enerģija šādās vielās praktiski sakrīt ar ķīmiskās saites enerģiju (200 – 500 kJ/mol). Tas nosaka to fizikālās īpašības: augstu cietību, kušanas temperatūru un viršanas temperatūru.

Šo kristālu elektriski vadošās īpašības ir dažādas: dimants, kvarcs, bora nitrīds ir dielektriķi; silīcijs, germānija – pusvadītāji; Metāliski pelēkā alva labi vada elektrību.

Kristālos ar atomu kristāla režģi nav iespējams atšķirt atsevišķu struktūrvienību. Viss monokristāls ir viena milzu molekula.

Jonu režģis

Mezglos jonu režģis mijas pozitīvie un negatīvie joni, starp kuriem darbojas elektrostatiskie spēki. Jonu kristāli veido savienojumus ar jonu saitēm, piemēram, nātrija hlorīdu NaCl, kālija fluorīdu un KF utt. Jonu savienojumi var ietvert arī kompleksos jonus, piemēram, NO 3 -, SO 4 2 -.

Jonu kristāli ir arī milzīga molekula, kurā katru jonu būtiski ietekmē visi pārējie joni.

Jonu kristāla režģa enerģija var sasniegt ievērojamas vērtības. Tātad E (NaCl) = 770 kJ/mol un E (BeO) = 4530 kJ/mol.

Jonu kristāliem ir augsta kušanas un viršanas temperatūra un augsta izturība, taču tie ir trausli. Daudzi no tiem slikti vada elektrību, kad telpas temperatūra(apmēram divdesmit kārtām mazāks nekā metāliem), bet, pieaugot temperatūrai, tiek novērota elektrovadītspējas palielināšanās.

Metāla restīte

Metāla kristāli sniedziet vienkāršāko kristāla struktūru piemērus.

Metāla jonus metāla kristāla režģī var aptuveni uzskatīt par sfērām. IN cietie metālišīs bumbiņas ir pildītas ar maksimālo blīvumu, par ko liecina lielākais vairuma metālu blīvums (no 0,97 g/cm 3 nātrijam, 8,92 g/cm 3 vara līdz 19,30 g/cm 3 volframam un zeltam). Blīvākais bumbiņu iepakojums vienā slānī ir sešstūrains iepakojums, kurā katru bumbiņu ieskauj sešas citas bumbiņas (vienā plaknē). Jebkuru trīs blakus esošo bumbiņu centri veido vienādmalu trīsstūri.

Metālu īpašības, piemēram, augsta elastība un kaļamība, norāda uz metāla režģu stingrības trūkumu: to plaknes diezgan viegli pārvietojas viena pret otru.

Valences elektroni piedalās saišu veidošanā ar visiem atomiem un brīvi pārvietojas visā metāla gabala tilpumā. Tas ir norādīts augstas vērtības elektrovadītspēja un siltumvadītspēja.

Kristāla režģa enerģijas ziņā metāli ieņem starpstāvokli starp molekulārajiem un kovalentajiem kristāliem. Kristāla režģa enerģija ir:

Tādējādi cietvielu fizikālās īpašības būtiski ir atkarīgas no ķīmiskās saites veida un struktūras.

Cietvielu struktūra un īpašības

Raksturlielumi	Kristāli
Metāls	Jonisks	Molekulārā	Atomisks
Piemēri	K, Al, Cr, Fe	NaCl, KNO3	I 2, naftalīns	dimants, kvarcs
Strukturālās daļiņas	Pozitīvie joni un mobilie elektroni	Katjoni un anjoni	Molekulas	Atomi
Ķīmiskās saites veids	Metāls	Jonisks	Molekulās – kovalentās; starp molekulām - van der Vālsa spēki un ūdeņraža saites	Starp atomiem - kovalenti
t kušana	Augsts	Augsts	Zems	Ļoti augstu
vārīšanās punkts	Augsts	Augsts	Zems	Ļoti augstu
Mehāniskās īpašības	Ciets, kaļams, viskozs	Ciets, trausls	Mīksts	Ļoti grūti
Elektrovadītspēja	Labi ceļveži	Cietā veidā - dielektriķi; kausējumā vai šķīdumā - vadītāji	Dielektriķi	Dielektriķi (izņemot grafītu)
Šķīdība
ūdenī	Nešķīstošs	Šķīstošs	Nešķīstošs	Nešķīstošs
nepolāros šķīdinātājos	Nešķīstošs	Nešķīstošs	Šķīstošs	Nešķīstošs

(Visas definīcijas, formulas, grafiki un reakciju vienādojumi ir doti ierakstā.)

Saskaņā ar Boila atomu molekulāro teoriju visas vielas sastāv no molekulām, kas atrodas pastāvīga kustība. Bet vai vielās ir kāda specifiska struktūra? Vai arī tās vienkārši sastāv no nejauši kustīgām molekulām?

Faktiski visām vielām, kas atrodas atmosfērā, ir skaidra struktūra. cietā stāvoklī. Atomi un molekulas kustas, bet pievilkšanās un atgrūšanas spēki starp daļiņām ir līdzsvaroti, tāpēc atomi un molekulas atrodas noteiktā telpas punktā (bet turpina veikt nelielas svārstības atkarībā no temperatūras). Šādas struktūras sauc kristāla režģi. Tiek sauktas vietas, kurās atrodas pašas molekulas, joni vai atomi mezgli. Un attālumus starp mezgliem sauc - identitātes periodi. Atkarībā no daļiņu atrašanās vietas telpā ir vairāki veidi:

1. atomu;
2. jonu;
3. molekulārais;
4. metāls.

Šķidrā un gāzveida stāvoklī vielām nav skaidra režģa, to molekulas pārvietojas haotiski, tāpēc tām nav formas. Piemēram, skābeklis, atrodoties gāzveida stāvoklī, ir bezkrāsaina gāze bez smaržas šķidrā stāvoklī (pie -194 grādiem) ir zilgans šķīdums. Kad temperatūra pazeminās līdz -219 grādiem, skābeklis pārvēršas cietā stāvoklī un kļūst sarkans. režģi, kamēr pārvēršas sniegam līdzīgā masā zilā krāsā.

Interesanti, ka amorfām vielām nav skaidras struktūras, tāpēc tām nav stingras kušanas un viršanas temperatūras. Sildot, sveķi un plastilīns pakāpeniski mīkstina un kļūst šķidri, tiem nav skaidras pārejas fāzes.

Atomu kristāla režģis

Kā norāda nosaukums, mezglos ir atomi. Šīs vielas ir ļoti spēcīgas un izturīgas, jo starp daļiņām veidojas kovalentā saite. Kaimiņos esošajiem atomiem ir viens ar otru kopīgs elektronu pāris (vai drīzāk, to elektronu mākoņi ir slāņoti viens virs otra), un tāpēc tie ir ļoti labi savienoti viens ar otru. Acīmredzamākais piemērs ir dimants, kuram ir vislielākā cietība pēc Mosa skalas. Interesanti, ka dimants, tāpat kā grafīts, sastāv no ogļhidrātiem. Grafīts ir ļoti trausla viela (Mosa cietība 1), kas ir skaidrs piemērs cik daudz atkarīgs no sugas.

Atomu reģions režģis slikti izplatīts dabā, tajā ietilpst: kvarcs, bors, smiltis, silīcijs, silīcija oksīds (IV), germānija, kalnu kristāls. Šīm vielām ir raksturīga augsta kušanas temperatūra, izturība, un šie savienojumi ir ļoti cieti un ūdenī nešķīst. Pateicoties ļoti spēcīgai saitei starp atomiem, šie ķīmiskie savienojumi Viņi gandrīz nesadarbojas ar citiem un ļoti slikti vada strāvu.

Jonu kristāla režģis

Šādā veidā joni atrodas katrā mezglā. Attiecīgi šis veids ir raksturīgs vielām ar jonu saiti, piemēram: kālija hlorīds, kalcija sulfāts, vara hlorīds, sudraba fosfāts, vara hidroksīds utt. Vielas ar šādu daļiņu savienojuma shēmu ietver;

• sāls;
• metālu hidroksīdi;
• metālu oksīdi.

Nātrija hlorīdam ir pārmaiņus pozitīvi (Na +) un negatīvie (Cl -) joni. Viens hlora jons, kas atrodas mezglā, piesaista divus nātrija jonus (elektromagnētiskā lauka dēļ), kas atrodas blakus mezglos. Tādējādi veidojas kubs, kurā daļiņas ir savstarpēji savienotas.

Jonu režģi raksturo izturība, ugunsizturība, stabilitāte, cietība un nepastāvība. Dažas vielas var vadīt elektrību.

Molekulārais kristāla režģis

Šīs struktūras mezgli satur molekulas, kas ir cieši iesaiņotas kopā. Šādas vielas raksturo kovalentās polārās un nepolārās saites. Interesanti, neatkarīgi no kovalentā saite, jūs veidojat ļoti vāju pievilcību starp daļiņām (vāju van der Vāla spēku dēļ). Tāpēc šādas vielas ir ļoti trauslas, tām ir zema viršanas un kušanas temperatūra, turklāt tās ir arī gaistošas. Šīs vielas ir: ūdens, organiskās vielas (cukurs, naftalīns), oglekļa monoksīds (IV), sērūdeņradis, cēlgāzes, divas (ūdeņradis, skābeklis, hlors, slāpeklis, jods), trīs (ozons), četras (fosfors). ), astoņu atomu (sēra) vielas utt.

Viens no specifiskas īpatnības — tas ir, ka strukturālais un telpiskais modelis tiek saglabāts visās fāzēs (gan cietā, gan šķidrā, gan gāzveida).

Metāla kristāla režģis

Sakarā ar jonu klātbūtni mezglos, metāla režģis var šķist līdzīgs jonu režģim. Patiesībā šie ir divi pilnīgi atšķirīgi modeļi, ar dažādas īpašības.

Metāls ir daudz elastīgāks un kaļamāks par jonu, tam raksturīga izturība, augsta elektriskā un siltumvadītspēja, šīs vielas labi kūst un labi vada elektrisko strāvu. Tas izskaidrojams ar to, ka mezglos ir pozitīvi lādēti metāla joni (katjoni), kas var pārvietoties pa visu struktūru, tādējādi nodrošinot elektronu plūsmu. Daļiņas haotiski pārvietojas ap savu mezglu (viņām nav pietiekami daudz enerģijas, lai tiktu tālāk), bet, tiklīdz parādās elektriskais lauks, elektroni veido plūsmu un steidzas no pozitīvā uz negatīvo apgabalu.

Metāla kristāla režģis ir raksturīgs metāliem, piemēram: svinam, nātrijam, kālijam, kalcijam, sudrabam, dzelzs, cinkam, platīnam un tā tālāk. Cita starpā tas ir sadalīts vairākos iepakojuma veidos: sešstūrains, ķermeņa centrā (vismazāk blīvs) un sejas centrā. Pirmais iepakojums ir raksturīgs cinkam, kobaltam, magnijam, otrais - bārijam, dzelzs, nātrijam, trešais - vara, alumīnija un kalcija.

Tādējādi atkarībā no režģa veida ir atkarīgas daudzas īpašības, kā arī vielas struktūra. Zinot veidu, jūs varat paredzēt, piemēram, kāda būs objekta ugunsizturība vai stiprums.

Ķīmiskā mijiedarbībā nonāk nevis atsevišķi atomi vai molekulas, bet gan vielas.

Mūsu uzdevums ir iepazīties ar matērijas uzbūvi.

Zemā temperatūrā vielas ir stabilā cietā stāvoklī.

☼ Cietākā viela dabā ir dimants. Viņš tiek uzskatīts par visu dārgakmeņu karali un dārgakmeņi. Un pats tā nosaukums grieķu valodā nozīmē "neiznīcināms". Dimanti jau sen tiek uzskatīti par brīnumainiem akmeņiem. Tika uzskatīts, ka dimantu nēsātājs nepazīst kuņģa slimības, viņu neietekmē inde, viņš saglabā atmiņu un dzīvespriecīgu noskaņojumu līdz sirmam vecumam un bauda karalisko labvēlību.

☼ Dimantu, kas ir pakļauts juvelierizstrādājumu apstrādei – griešanai, pulēšanai – sauc par dimantu.

Kūstot termisko vibrāciju rezultātā, tiek izjaukta daļiņu kārtība, tās kļūst kustīgas, savukārt ķīmiskās saites raksturs netiek izjaukts. Tādējādi starp cietajiem un šķidrajiem stāvokļiem nav būtisku atšķirību.

Šķidrums iegūst plūstamību (t.i., spēju pieņemt trauka formu).

Šķidrie kristāli

Šķidrie kristāli tika atklāti 19. gadsimta beigās, bet pētīti pēdējos 20-25 gados. Daudzas mūsdienu tehnoloģiju displeja ierīces, piemēram, daži elektroniskie pulksteņi un minidatori, darbojas uz šķidrajiem kristāliem.

Kopumā vārdi “šķidrie kristāli” izklausās ne mazāk neparasti kā “ karsts ledus". Tomēr patiesībā ledus var būt arī karsts, jo... pie spiediena, kas pārsniedz 10 000 atm. ūdens ledus kūst temperatūrā virs 200 0 C. Kombinācijas "šķidrie kristāli" neparastība ir tāda, ka šķidrais stāvoklis norāda uz struktūras mobilitāti, un kristāls nozīmē stingru sakārtotību.

Ja viela sastāv no poliatomiskām izstieptas vai slāņainas formas molekulām ar asimetrisku struktūru, tad, tai kūstot, šīs molekulas ir noteiktā veidā orientētas viena pret otru (to garās asis ir paralēlas). Šajā gadījumā molekulas var brīvi pārvietoties paralēli sev, t.i. sistēma iegūst šķidrumam raksturīgo plūstamības īpašību. Tajā pašā laikā sistēma saglabā sakārtotu struktūru, kas nosaka kristāliem raksturīgās īpašības.

Šādas konstrukcijas lielā mobilitāte ļauj to kontrolēt ar ļoti vājām ietekmēm (termiskām, elektriskām utt.), t.i. mērķtiecīgi mainīt vielas īpašības, arī optiskās, ar ļoti maziem enerģijas izdevumiem, kas tiek izmantots mūsdienu tehnoloģijās.

Kristālu režģu veidi

Jebkuru ķīmisko vielu veido liels skaits identisku daļiņu, kas ir savstarpēji saistītas.

Zemā temperatūrā, kad siltuma kustība ir apgrūtināta, daļiņas ir stingri orientētas telpā un formā kristāla režģis.

kristāla šūna - Šis struktūra ar ģeometriski pareizu daļiņu izvietojumu telpā.

Pašā kristāla režģī izšķir mezglus un starpmezglu telpu.

Tā pati viela atkarībā no apstākļiem (lpp, t,...)pastāv dažādās kristāliskās formās (t.i., tiem ir dažādi kristālrežģi) - alotropās modifikācijas, kas atšķiras pēc īpašībām.

Piemēram, ir zināmas četras oglekļa modifikācijas: grafīts, dimants, karbīns un lonsdaleīts.

☼ Ceturtā kristāliskā oglekļa šķirne “lonsdaleite” ir maz zināma. Tas tika atklāts meteorītos un iegūts mākslīgi, un tā uzbūve joprojām tiek pētīta.

☼ Kvēpi, kokss un kokogles tika klasificēti kā amorfie oglekļa polimēri. Taču tagad kļuvis zināms, ka arī tās ir kristāliskas vielas.

☼ Starp citu, sodrējos tika atrastas spīdīgas melnas daļiņas, kuras sauca par “spoguļoglekli”. Spoguļogleklis ir ķīmiski inerts, karstumizturīgs, gāzu un šķidrumu necaurlaidīgs, ar gludu virsmu un ir absolūti saderīgs ar dzīviem audiem.

☼ Nosaukums grafīts cēlies no itāļu “grafito” - es rakstu, es zīmēju. Grafīts ir tumši pelēks kristāls ar vāju metālisku spīdumu un slāņainu režģi. Atsevišķi atomu slāņi grafīta kristālā, kas savstarpēji saistīti salīdzinoši vāji, ir viegli atdalāmi viens no otra.

KRISTĀLU REŽĢU VEIDI

	jonu			metāls
Kas atrodas kristāla režģa mezglos, struktūrvienība	joni	atomi	molekulas	atomi un katjoni
Ķīmiskās saites veids starp mezgla daļiņām	jonu		kovalentais: polārais un nepolārais	metāls
Mijiedarbības spēki starp kristāla daļiņām	elektrostatiskais loģiski	kovalents	starpmolekulārais - jauns	elektrostatiskais loģiski
Fizikālās īpašības, ko izraisa kristāla režģis	· pievilcības spēki starp joniem ir spēcīgi, · T pl. (ugunsizturīgs), · viegli šķīst ūdenī, · kausējums un šķīdums vada elektrisko strāvu, negaistošs (bez smakas)	· kovalentās saites starp atomiem ir lielas, · T pl. un T kips ir ļoti, · nešķīst ūdenī, · kausējums nevada elektrisko strāvu	· pievilkšanās spēki starp molekulām ir mazi, · T pl. ↓, daži šķīst ūdenī, · ir gaistoša smaka	· mijiedarbības spēki ir lieli, · T pl. , Augsta siltuma un elektriskā vadītspēja
Apkopošanas stāvoklis vielas normālos apstākļos	grūti	grūti	grūti, gāzveida šķidrums	grūti, šķidrums (N g)
Piemēri	lielākā daļa sāļu, sārmu, tipiski metālu oksīdi	C (dimants, grafīts), Si, Ge, B, SiO 2, CaC 2, SiC (karborunds), BN, Fe 3 C, TaC (t pl. =3800 0 C) Sarkanais un melnais fosfors. Dažu metālu oksīdi.	visas gāzes, šķidrumi, lielākā daļa nemetālu: inertās gāzes, halogēni, H 2, N 2, O 2, O 3, P 4 (balts), S 8. Nemetālu ūdeņraža savienojumi, nemetālu oksīdi: H 2 O, CO 2 "sausais ledus". Lielākā daļa organisko savienojumu.	Metāli, sakausējumi

Ja pēc atdzesēšanas kristāla augšanas ātrums ir zems, veidojas stiklveida stāvoklis (amorfs).

1. Attiecība starp elementa pozīciju periodiskajā tabulā un tā vienkāršās vielas kristāla režģi.

Pastāv cieša saistība starp elementa stāvokli periodiskajā tabulā un tam atbilstošās elementārās vielas kristālisko režģi.

		grupai
				III				VII	VIII
P e R Un O d								H 2
						N 2	O2	F 2
	III					P 4	S 8	Cl2
								BR 2
								es 2
Tips kristāla režģis		metāls					atomu	molekulārā

Atlikušo elementu vienkāršajām vielām ir metālisks kristāliskais režģis.

FIKSĒŠANA

Izpētiet lekcijas materiālu un rakstveidā savā piezīmju grāmatiņā atbildiet uz šādiem jautājumiem:

1. Kas ir kristāla režģis?
2. Kādi kristāla režģu veidi pastāv?
3. Raksturojiet katru kristāla režģa veidu pēc plāna: Kas atrodas kristāla režģa mezglos, struktūrvienība → Ķīmiskās saites veids starp mezgla daļiņām → Mijiedarbības spēki starp kristāla daļiņām → Fizikālās īpašības kristāla dēļ režģis → Vielas kopējais stāvoklis normālos apstākļos → Piemēri

Pabeidziet uzdevumus par šo tēmu:

1. Kāda veida kristāla režģis ir šādām ikdienā plaši lietotām vielām: ūdens, etiķskābe (CH 3 COOH), cukurs (C 12 H 22 O 11), potaša mēslojums(KCl), upes smiltis (SiO 2) – kušanas temperatūra 1710 0 C, amonjaks (NH 3), galda sāls? Izdariet vispārīgu secinājumu: pēc kādām vielas īpašībām var noteikt tās kristāliskā režģa veidu?
2. Izmantojot doto vielu formulas: SiC, CS 2, NaBr, C 2 H 2 - nosaka katra savienojuma kristāliskā režģa veidu (jonu, molekulāro) un, pamatojoties uz to, apraksta katras no četrām vielām fizikālās īpašības. .
   
3. Treneris Nr.1. "Kristāla režģi"
   
4. Treneris Nr.2. "Pārbaudes uzdevumi"
   
5. Pārbaude (paškontrole):

1) Vielas, kurām parasti ir molekulārais kristāliskais režģis:

a). ugunsizturīgs un labi šķīst ūdenī
b). kausējams un gaistošs
V). Ciets un elektriski vadošs
G). Termiski vadošs un plastmasas

2) Jēdziens “molekula” nav piemērojams attiecībā uz vielas struktūrvienību:

a). ūdens

b). skābeklis

V). dimants

G). ozons

3) Atomu kristāliskais režģis ir raksturīgs:

a). alumīnijs un grafīts

b). sērs un jods

V). silīcija oksīds un nātrija hlorīds

G). dimants un bors

4) Ja viela labi šķīst ūdenī, tā ir paaugstināta temperatūra kūstošs, elektriski vadošs, tad tā kristāliskais režģis:

A). molekulārā

b). atomu

V). jonu

G). metāls