Topik pengekod USE: Bahan struktur molekul dan bukan molekul. Jenis kekisi kristal. Kebergantungan sifat bahan pada komposisi dan strukturnya.

Teori Kinetik Molekul

Semua molekul terdiri daripada zarah-zarah kecil yang dipanggil atom. Semua atom yang ditemui pada masa ini dikumpulkan dalam jadual berkala.

Atom ialah zarah terkecil yang tidak boleh dibahagikan secara kimia bagi bahan yang mengekalkan sifat kimianya. Atom bersambung antara satu sama lain ikatan kimia. Kami sebelum ini telah mempertimbangkan a. Pastikan anda mempelajari teori mengenai topik: Jenis ikatan kimia, sebelum mempelajari artikel ini!

Sekarang mari kita lihat bagaimana zarah boleh bergabung dalam jirim.

Bergantung pada lokasi zarah relatif antara satu sama lain, sifat bahan yang terbentuk boleh berbeza-beza. Jadi, jika zarah terletak antara satu sama lain jauh(jarak antara zarah jauh lebih besar daripada saiz zarah itu sendiri), mereka boleh dikatakan tidak berinteraksi antara satu sama lain, mereka bergerak secara rawak dan berterusan di ruang angkasa, maka kita berhadapan dengan gas .

Jika zarah terletak dekat antara satu sama lain, tetapi kelam kabut, lagi berinteraksi antara satu sama lain, membuat pergerakan berayun yang kuat dalam satu kedudukan, tetapi boleh melompat ke kedudukan lain, maka ini adalah model struktur cecair .

Jika zarah terletak dekat antara satu sama lain, tetapi lebih teratur, Dan lebih banyak berinteraksi antara mereka, tetapi bergerak hanya dalam satu kedudukan keseimbangan, secara praktikal tanpa berpindah ke yang lain kedudukan, kita sedang berurusan padu .

Kebanyakan bahan kimia dan campuran yang diketahui boleh wujud dalam keadaan pepejal, cecair dan gas. Contoh paling mudah ialah air. Dalam keadaan biasa, ia cecair, pada 0 o C ia membeku - ia berpindah dari keadaan cecair ke padu, dan pada 100 ° C ia mendidih - masuk ke fasa gas- wap air. Pada masa yang sama, banyak bahan dalam keadaan normal adalah gas, cecair atau pepejal. Sebagai contoh, udara, campuran nitrogen dan oksigen, adalah gas dalam keadaan normal. Tetapi pada tekanan tinggi dan suhu rendah, nitrogen dan oksigen terpeluwap dan masuk ke dalam fasa cecair. Nitrogen cecair digunakan secara aktif dalam industri. Kadang-kadang terpencil plasma, dan kristal cecair, sebagai fasa yang berasingan.

Banyak sifat bahan dan campuran individu dijelaskan oleh susunan zarah bersama dalam ruang relatif antara satu sama lain!

Artikel ini mempertimbangkan sifat pepejal, bergantung kepada struktur mereka. Sifat fizikal asas pepejal: takat lebur, kekonduksian elektrik, kekonduksian terma, kekuatan mekanikal, keplastikan, dsb.

Suhu lebur ialah suhu di mana sesuatu bahan berubah daripada pepejal kepada cecair dan sebaliknya.

ialah keupayaan sesuatu bahan untuk berubah bentuk tanpa pecah.

Kekonduksian elektrik ialah keupayaan bahan untuk mengalirkan arus.

Arus ialah pergerakan tertib zarah bercas. Oleh itu, arus hanya boleh dijalankan oleh bahan yang terdapat di dalamnya zarah bercas yang bergerak. Mengikut keupayaan untuk mengalirkan arus, bahan dibahagikan kepada konduktor dan dielektrik. Konduktor ialah bahan yang boleh mengalirkan arus (iaitu mengandungi zarah bercas mudah alih). Dielektrik adalah bahan yang boleh dikatakan tidak mengalirkan arus.

Dalam pepejal, zarah-zarah bahan boleh dikesan kelam kabut, atau lebih teratur O. Jika zarah pepejal terletak di angkasa kelam kabut, bahan itu dipanggil amorfus. Contoh bahan amorfus - arang batu, kaca mika.

Jika zarah pepejal disusun dalam ruang dengan teratur, i.e. membentuk mengulangi struktur geometri tiga dimensi, bahan sedemikian dipanggil kristal, dan struktur itu sendiri kekisi kristal . Kebanyakan bahan yang kita ketahui adalah kristal. Zarah-zarah itu sendiri terletak di nod kekisi kristal.

Bahan kristal dibezakan, khususnya, oleh jenis ikatan kimia antara zarah dalam kristal - atom, molekul, logam, ionik; mengikut bentuk geometri sel termudah kekisi kristal - padu, heksagon, dsb.

Bergantung kepada jenis zarah yang membentuk kekisi kristal , membezakan struktur hablur atom, molekul, ionik dan logam .

Kekisi kristal atom

Kekisi kristal atom terbentuk apabila ada atom. Atom bersambung antara satu sama lain ikatan kimia kovalen. Oleh itu, kekisi kristal seperti itu akan menjadi sangat tahan lama, bukan mudah untuk memusnahkannya. Kekisi kristal atom boleh dibentuk oleh atom dengan valensi tinggi, i.e. dengan sejumlah besar ikatan dengan atom jiran (4 atau lebih). Sebagai peraturan, ini adalah bukan logam: bahan mudah - silikon, boron, karbon (ubah suai alotropik berlian, grafit), dan sebatiannya (borokarbon, silikon (IV) oksida, dsb..). Oleh kerana ikatan kimia yang kebanyakannya kovalen berlaku antara bukan logam, elektron bebas(serta zarah bercas lain) dalam bahan dengan kekisi kristal atom dalam kebanyakan kes tidak. Oleh itu, bahan-bahan ini biasanya mengalirkan elektrik dengan sangat buruk, i.e. adalah dielektrik. Ini adalah corak umum, yang mana terdapat beberapa pengecualian.

Komunikasi antara zarah dalam hablur atom: .

Di nod kristal dengan struktur hablur atom tersusun atom.

Keadaan fasa kristal atom dalam keadaan normal: sebagai peraturan, pepejal.

Bahan-bahan, yang membentuk hablur atom dalam keadaan pepejal:

1. Bahan mudah valensi tinggi (terletak di tengah-tengah jadual berkala): boron, karbon, silikon, dll.
2. Bahan kompleks yang dibentuk oleh bukan logam ini: silika (silikon oksida, pasir kuarza) SiO 2 ; silikon karbida (korundum) SiC; boron karbida, boron nitrida, dll.

Sifat fizikal bahan dengan kekisi kristal atom:

— kekuatan;

- refraktori (takat lebur tinggi);

- kekonduksian elektrik yang rendah;

- kekonduksian haba yang rendah;

- lengai kimia (bahan tidak aktif);

- tidak larut dalam pelarut.

Kekisi kristal molekul ialah kekisi yang nodnya molekul. memegang molekul dalam kristal daya tarikan antara molekul yang lemah (pasukan van der Waals, ikatan hidrogen, atau tarikan elektrostatik). Oleh itu, kisi kristal seperti itu, sebagai peraturan, cukup mudah untuk dimusnahkan. Bahan dengan kekisi kristal molekul - rapuh, rapuh. Semakin besar daya tarikan antara molekul, semakin tinggi takat lebur bahan tersebut. Sebagai peraturan, takat lebur bahan dengan kekisi kristal molekul tidak lebih tinggi daripada 200-300K. Oleh itu, dalam keadaan biasa, kebanyakan bahan dengan kekisi kristal molekul wujud dalam bentuk gas atau cecair. Kisi kristal molekul, sebagai peraturan, dibentuk dalam bentuk pepejal oleh asid, oksida bukan logam, sebatian binari lain bukan logam, bahan mudah yang membentuk molekul stabil (oksigen O 2, nitrogen N 2, air H 2 O , dsb.), bahan organik. Sebagai peraturan, ini adalah bahan dengan ikatan polar kovalen (jarang bukan polar). Kerana elektron terlibat dalam ikatan kimia, bahan dengan kisi kristal molekul - dielektrik, pengalir haba yang lemah.

Komunikasi antara zarah dalam hablur molekul: m daya tarikan antara molekul, elektrostatik atau antara molekul.

Di nod kristal dengan struktur kristal molekul tersusun molekul.

Keadaan fasa kristal molekul dalam keadaan normal: gas, cecair dan pepejal.

Bahan-bahan, terbentuk dalam keadaan pepejal kristal molekul:

1. Bahan bukan logam ringkas yang membentuk molekul kecil dan kuat (O 2 , N 2 , H 2 , S 8 dll.);
2. Bahan kompleks (sebatian bukan logam) dengan ikatan polar kovalen (kecuali oksida silikon dan boron, sebatian silikon dan karbon) - air H 2 O, sulfur oksida SO 3, dsb.
3. Gas nadir monoatomik (helium, neon, argon, kripton dan lain-lain);
4. Kebanyakan bahan organik yang tidak mempunyai ikatan ionik — metana CH 4, benzena C 6 H 6, dsb.

Ciri-ciri fizikal bahan dengan kekisi kristal molekul:

- kebolehpaduan (takat lebur rendah):

- kebolehmampatan tinggi;

- kristal molekul dalam bentuk pepejal, serta dalam larutan dan cair, tidak mengalirkan arus;

- keadaan fasa dalam keadaan normal - gas, cecair, pepejal;

- turun naik yang tinggi;

- kekerasan rendah.

Kisi kristal ionik

Jika terdapat zarah bercas pada nod kristal - ion, kita boleh bercakap tentang kekisi kristal ionik . Sebagai peraturan, dengan kristal ionik silih berganti ion positif(kation) dan ion negatif(anion), jadi zarah dalam kristal dikekalkan daya tarikan elektrostatik . Bergantung pada jenis kristal dan jenis ion yang membentuk kristal, bahan tersebut boleh cukup kuat dan lasak. Dalam keadaan pepejal, terdapat, sebagai peraturan, tiada zarah bercas mudah alih dalam kristal ionik. Tetapi apabila kristal dibubarkan atau cair, ion dibebaskan dan boleh bergerak di bawah tindakan medan elektrik luaran. Itu. mengalirkan larutan arus sahaja atau cair kristal ionik. Kekisi kristal ionik adalah ciri-ciri bahan dengan ikatan kimia ionik. Contoh bahan-bahan tersebut garam NaCl kalsium karbonat- CaCO 3, dll. Kekisi kristal ionik, sebagai peraturan, terbentuk dalam fasa pepejal garam, bes, serta oksida logam dan sebatian binari logam dan bukan logam.

Komunikasi antara zarah dalam kristal ionik: .

Di nod kristal dengan kekisi ionik ion.

Keadaan fasa kristal ionik dalam keadaan normal: biasanya pepejal.

Bahan kimia dengan kisi kristal ionik:

1. Garam (organik dan bukan organik), termasuk garam ammonium (Sebagai contoh, ammonium klorida NH4Cl);
2. alasan;
3. oksida logam;
4. Sebatian binari yang mengandungi logam dan bukan logam.

Sifat fizikal bahan dengan struktur kristal ionik:

- takat lebur tinggi (refraktori);

- larutan dan cair kristal ionik - konduktor semasa;

- kebanyakan sebatian larut dalam pelarut polar (air);

- keadaan fasa pepejal dalam kebanyakan sebatian dalam keadaan normal.

Dan, akhirnya, logam dicirikan oleh jenis struktur spatial khas - kekisi kristal logam, yang perlu dibayar ikatan kimia logam . Atom logam memegang elektron valens agak lemah. Dalam kristal yang dibentuk oleh logam, proses berikut berlaku serentak: sesetengah atom menderma elektron dan menjadi ion bercas positif; ini elektron bergerak secara rawak dalam kristal; sesetengah elektron tertarik kepada ion. Proses ini berlaku serentak dan secara rawak. Oleh itu, ion muncul , seperti dalam pembentukan ikatan ionik, dan elektron biasa terbentuk seperti dalam pembentukan ikatan kovalen. Elektron bebas bergerak secara rawak dan berterusan sepanjang isipadu kristal, seperti gas. Oleh itu, mereka kadang-kadang dipanggil gas elektron ". Oleh kerana kehadiran sejumlah besar zarah bercas mudah alih, logam mengalirkan elektrik, haba. Takat lebur logam sangat berbeza. Logam juga dicirikan kilauan logam yang khas, kebolehtempaan, iaitu keupayaan untuk menukar bentuk tanpa kemusnahan di bawah tekanan mekanikal yang kuat, tk. ikatan kimia tidak putus.

Komunikasi antara zarah : .

Di nod kristal dengan parut logam ion logam dan atom.

Keadaan fasa logam dalam keadaan normal: biasanya pepejal(pengecualian - merkuri, cecair dalam keadaan normal).

Bahan kimia dengan kekisi kristal logam - bahan mudah - logam.

Sifat fizikal bahan dengan kekisi kristal logam:

– kekonduksian haba dan elektrik yang tinggi;

- kebolehtempaan dan keplastikan;

- kilauan logam;

— logam umumnya tidak larut dalam pelarut;

Kebanyakan logam adalah pepejal dalam keadaan normal.

Perbandingan sifat bahan dengan kekisi kristal yang berbeza

Jenis kekisi kristal (atau ketiadaan kekisi kristal) memungkinkan untuk menilai sifat fizikal asas bahan. Untuk perbandingan anggaran sifat fizikal biasa sebatian dengan kekisi kristal yang berbeza, adalah sangat mudah untuk menggunakan bahan kimia dengan sifat ciri. Untuk kekisi molekul, contohnya, karbon dioksida, untuk kekisi kristal atom - berlian, untuk logam - tembaga, dan untuk kekisi kristal ionik - garam, natrium klorida NaCl.

Jadual ringkasan mengenai struktur bahan mudah yang dibentuk oleh unsur kimia daripada subkumpulan utama jadual berkala (unsur subkumpulan sekunder adalah logam, oleh itu, mereka mempunyai kekisi kristal logam).

Jadual akhir hubungan sifat bahan dengan struktur:

Tugasan dengan ulasan dan penyelesaian

Contoh 17. Setiap dua bahan mempunyai kekisi kristal molekul:

1) grafit dan berlian

2) silikon dan iodin

3) klorin dan karbon monoksida (IV)

4) barium klorida dan barium oksida

Bergantung pada jenis zarah dan sifat sambungan di antara mereka, empat jenis kekisi kristal dibezakan: ionik, atom, molekul dan logam. Pada nod kekisi kristal berlian dan silikon, terdapat atom yang disambungkan oleh ikatan kovalen yang kuat. Bahan barium klorida dan barium oksida dibentuk oleh jenis ikatan ionik. Kekisi kristal, pada nod yang terdapat molekul (polar dan non-polar), dipanggil molekul. Hanya klorin, yang molekulnya dibentuk oleh ikatan bukan kutub kovalen, dan karbon monoksida (IV), yang molekulnya dicirikan oleh ikatan kutub kovalen, mempunyai kekisi kristal molekul.

Contoh 18. Kekisi kristal berlian dan grafit

1) nuklear

2) logam

4) molekul

Bahan mudah - jenis alotropik karbon - tidak boleh mempunyai struktur ionik. Grid logam untuk karbon bukan logam juga tidak boleh dilakukan. Akhirnya, kami akan mengecualikan kekisi molekul, kerana berlian mahupun grafit tidak membentuk molekul terpencil. Kekisi kristal berlian dan grafit adalah atom.

Contoh 19. Struktur bukan molekul ialah

1) fullerene

4) karbon dioksida

Fullerene - pengubahsuaian alotropik karbon - terdiri daripada molekul C 60 dan C 70 individu, i.e. mempunyai struktur molekul. Air dan karbon dioksida juga mempunyai struktur molekul. Mereka terdiri, masing-masing, daripada molekul H 2 O dan CO 2. Dengan kaedah penyingkiran, kita sampai pada kesimpulan bahawa berlian mempunyai struktur bukan molekul. Sesungguhnya, kekerasan yang tinggi dan takat lebur yang tinggi bagi berlian membuktikan sifat bukan molekul bahan ini. Kekisi kristal berlian adalah atom.

Tugas untuk kerja bebas

50. Bahan dengan struktur molekul ialah

2) karbon monoksida (II)

4) silikon(IV) oksida

5) besi(III) oksida

51. Bahan struktur molekul ialah

3) C 3 H 7 OH

52. mempunyai kekisi kristal ionik

2) asid asetik

3) garam meja

5) sukrosa

53. Struktur molekul mempunyai

54.

3) hidrogen oksida

4) kalium oksida

5) silikon oksida

55. Struktur molekul mempunyai

2) aluminium oksida

3) fosforus putih

5) kalium bromida

56. Struktur molekul mempunyai

1) garam meja

2) silika

3) gliserin

5) vitriol biru

57. Struktur molekul mempunyai

58. Mereka mempunyai struktur bukan molekul

59. mempunyai kekisi kristal ionik

2) sesium klorida

3) fosforus(III) klorida

4) karbon monoksida (II)

5) natrium oksida

60. Kisi kristal natrium sulfat

2) molekul

3) logam

4) nuklear

61. Grafit mempunyai kekisi kristal

Kebergantungan sifat bahan pada struktur molekul

Pengajaran dalam Pemikiran Terbuka

Matlamat. Pendidikan - untuk menyatukan dan mendalami pengetahuan pelajar tentang teori struktur kimia, peruntukan utamanya.
Pendidikan- untuk menggalakkan pembentukan hubungan sebab-akibat dan hubungan.
Pendidikan- pembangunan kemahiran berfikir, keupayaan untuk memindahkan pengetahuan dan kemahiran kepada situasi baru.
Peralatan dan reagen. Satu set model bola dan kayu; sampel getah asli dan sintetik, dietil eter, butanol, etanol, fenol, litium, natrium, larutan litmus, air bromin, asid formik dan asetik.
Moto."Setiap bahan - daripada yang paling mudah kepada yang paling kompleks - mempunyai tiga bahagian yang berbeza, tetapi saling berkaitan - sifat, komposisi, struktur"(V.M. Kedrov).

SEMASA KELAS

Apakah yang dimaksudkan dengan konsep ketagihan? (Untuk mendapatkan pendapat pelajar).
Tulis definisi di papan tulis: “Ketagihan ialah
1) hubungan satu fenomena dengan yang lain sebagai akibat kepada sebab;
2) subordinasi kepada orang lain tanpa adanya kemerdekaan, kebebasan "(kamus S.I. Ozhegov).

Kami mentakrifkan objektif pelajaran bersama-sama, merangka rajah:

Blok orientasi motivasi

Pemanasan intelektual

Tentukan ketepatan pernyataan di bawah dan sokong jawapan anda dengan contoh.

Teori struktur kimia ditemui oleh D.I. Mendeleev.
Jawab. A.M.Butlerov, 1861

Valensi karbon dalam sebatian organik boleh menjadi II dan IV.
Jawab. Valensi karbon adalah paling kerap IV.

Atom-atom yang membentuk molekul bahan organik terikat secara rawak, tanpa mengambil kira valensi.
Jawab. Atom dalam molekul disambungkan dalam urutan tertentu mengikut valensinya.

Sifat bahan tidak bergantung pada struktur molekul.
Jawab. Butlerov dalam teori struktur kimia berpendapat bahawa sifat sebatian organik ditentukan oleh komposisi dan struktur molekulnya.

Blok operasi-eksekutif

Faktor struktur ruang

Apakah yang anda ketahui tentang struktur ruang bagi molekul alkana dan alkena?
Jawab. Dalam alkana, setiap karbon mempunyai empat atom jiran, yang terletak di bucu tetrahedron. Karbon itu sendiri berada di tengah-tengah tetrahedron. Jenis hibridisasi atom karbon - sp 3, sudut antara ikatan (Н–ії, Н–їН, іїї) – 109°28”. Struktur rantai karbon adalah zigzag.
Dalam alkena, dua atom karbon yang dihubungkan oleh ikatan berganda dan empat atom yang terikat padanya dengan ikatan tunggal berada dalam satah yang sama. Jenis hibridisasi atom - sp 2, sudut antara ikatan (Н–С=С, C–С=С) - 120°.

Ingat apakah perbezaan antara struktur ruang bagi molekul getah asli dan getah sintetik.
Jawab. Getah asli, polimer linear isoprena, mempunyai struktur cis-1,4-poliisoprena. Getah sintetik mungkin mempunyai struktur berkhayal-1,4-poliisoprena.

Adakah keanjalan getah ini sama?
Jawab. Cisform lebih fleksibel daripada transformasi. Molekul getah asli lebih panjang dan lebih anjal dipintal (pertama menjadi lingkaran dan kemudian menjadi bola) daripada molekul getah sintetik.

Kanji (C 5 H 10 O 5) m ialah serbuk amorf berwarna putih, dan selulosa (C 5 H 10 O 5) n ialah bahan berserabut.
Apakah sebab perbezaan ini?
Jawab. Kanji adalah polimer glukosa, manakala selulosa adalah polimer glukosa.

Adakah sifat kimia kanji dan selulosa berbeza?
Jawab. Kanji + I 2 larutan biru,
selulosa + HNO 3 nitroselulosa.

Kesimpulan. Kedua-dua sifat fizikal dan kimia bergantung kepada struktur ruang.

Faktor struktur kimia

Apakah idea utama teori struktur kimia?
Jawab. Struktur kimia mencerminkan pergantungan sifat bahan pada susunan sambungan atom dan interaksinya.

Tentukan persamaan bahan:

Jawab. Kompaun.

Bandingkan sifat fizikal bahan ini. Apakah yang anda lihat sebagai sebab perbezaan ini?
Berdasarkan taburan ketumpatan elektron bagi ikatan kimia, tentukan molekul yang manakah lebih kutub? Apakah kaitannya?
Jawab. – Ikatan hidrogen OH.

Eksperimen Demo

Kesimpulan. Kereaktifan alkohol ditentukan oleh pengaruh bersama atom dalam molekul.

Faktor struktur elektronik

Apakah intipati pengaruh bersama atom?
Jawab. Pengaruh bersama terdiri daripada interaksi struktur elektronik atom, yang membawa kepada pergeseran ketumpatan elektron ikatan kimia.

Kerja makmal

cikgu. Terdapat kit makmal di atas meja anda. Selesaikan tugas dan buktikan secara eksperimen pergantungan sifat bahan pada struktur elektronik. Kerja dalam pasangan. Patuhi peraturan keselamatan dengan tegas.
Pilihan I. Menjalankan kajian tentang sifat kimia etanol dan fenol. Buktikan pergantungan kereaktifan mereka pada struktur elektronik. Gunakan reagen - litium logam dan air bromin. Buat persamaan tindak balas yang mungkin. Tunjukkan peralihan ketumpatan elektron bagi ikatan kimia dalam molekul.
Pilihan II. Terangkan intipati pengaruh bersama kumpulan karboksil -COOH dan substituen pada karbon karbonil dalam molekul asid karboksilik. Pertimbangkan contoh asid formik dan asetik. Gunakan larutan litmus dan litium. Tulis persamaan tindak balas. Tunjukkan peralihan ketumpatan elektron bagi ikatan kimia dalam molekul.

Kesimpulan. Sifat kimia bergantung pada pengaruh bersama atom.

Kawalan akhir pengetahuan

cikgu. Mari kita ringkaskan pelajaran kita. Kami telah mengesahkan bahawa sifat bahan bergantung kepada struktur kimia dan elektronik spatial.
1. Formula HCOOH, C 6 H 5 OH dan C 4 H 9 COOH menulis dalam tertib menaik bagi sifat berasid bahan.
2. Susun formula CH 3 COOH, C 3 H 7 COOH, CH 3 OH, ClCH 2 COOH dalam tertib menurun sifat asid bahan.
3. Aldehid yang manakah mempunyai:

kumpulan aldehid yang lebih aktif? kenapa?
Nilai kerja anda di dalam kelas.

L.A. EREMINA,
guru kimia sekolah nombor 24
(Abakan, Khakassia)

Ujian A6 Bahan struktur molekul dan bukan molekul. Jenis kekisi kristal. Kebergantungan sifat bahan pada komposisi dan strukturnya. 1. Kekisi kristal kalsium klorida 1) ionik 2) molekul 3) logam 4) atom 2. Struktur molekul mempunyai 1) merkuri 2) bromin 3) natrium hidroksida 4) kalium sulfat 3. Atom ialah zarah struktur dalam kekisi kristal 1) metana 2 ) hidrogen 3) oksigen 4) silikon 4. Bahan yang mempunyai kekerasan, kebolehlarutan, keterlarutan yang baik dalam air, sebagai peraturan, mempunyai kekisi kristal: 1) molekul 2) atom 3) ionik 4) logam 5 Kekisi kristal molekul mempunyai 1) HBr 2) K2O 3) BaO 4) KCl 6. Bahan dengan kekisi hablur atom 1) sangat keras dan refraktori 2) rapuh dan boleh melebur 3) mengalirkan arus elektrik dalam larutan 4) mengalirkan arus elektrik dalam cair. 7. Kekisi kristal molekul mempunyai 1) Ca3P2 2) CO2 3) SO2 4) AlF3 8. Setiap bahan yang terletak dalam siri 1) natrium, natrium klorida, natrium hidrida 2) kalsium, kalsium oksida, kalsium karbonat 3 mempunyai kekisi kristal ionik ) natrium bromida, kalium sulfat, besi (II) klorida 4) magnesium fosfat, kalium klorida, fosforus (V) oksida 9. Kekisi kristal grafit 1) ionik 2) molekul 3) atom 4) logam 10. Bahan dengan kekerasan, refraktori, keterlarutan yang baik dalam air, sebagai peraturan, mereka mempunyai kekisi kristal 1) molekul 2) ionik 3) atom 4) logam 11. Kekisi kristal molekul mempunyai 1) silikon 2) karbon monoksida (IV) 3) silikon dioksida 4) ammonium nitrat 12. Kekisi kristal halogen 1) atom 2) ionik 3) molekul 4) logam 13. Bahan dengan kekisi kristal atom termasuk 1) natrium, fluorin, sulfur oksida (IV) 2) plumbum, nitrik asid, magnesium oksida 3) boron, berlian, silikon karbida 4) kalium klorida, fosforus putih, iodin 14. Struktur molekul mempunyai 1) zink 2) barium nitrat 3) kalium hidroksida 4) kekisi hidrogen bromida 1) logam 2) molekul 3 ) atom 4) ionik 16. Ion ialah zarah struktur 1) oksigen 2) air 3) karbon monoksida (IV) 4) natrium klorida 17. Semua bukan logam kumpulan 1) karbon, boron, silikon 3) oksigen, sulfur , nitrogen 2) fluorin, bromin, iodin 4) klorin, fosforus, selenium 18. Struktur kristal yang serupa dengan struktur berlian mempunyai 1) silika 2) natrium oksida 3) karbon monoksida (II) 4) fosforus putih R4 19. Atom ialah zarah struktur dalam kekisi kristal 1) metana 2) hidrogen 3) oksigen 4) silikon 20. Setiap dua bahan mempunyai kekisi kristal molekul 1) grafit dan berlian 2) silikon dan iodin 3) klorin dan karbon monoksida (IV) 4) barium klorida dan barium oksida 21. Setiap dua bahan mempunyai kekisi hablur atom 1) silikon oksida (IV) dan karbon monoksida (IV) 2) grafit dan silikon 3) kalium klorida dan natrium fluorida 4) klorin dan iodin 22. Struktur molekul mempunyai 1) natrium 2) fruktosa 3) natrium fosfat 4) natrium oksida berlian 4) hidrogen, magnesium sulfat, oksida besi (III) 24. Silikon oksida adalah refraktori, tidak larut dalam air. Kisi kristalnya ialah 1) atom 2) molekul 3) ionik 4) logam 25. Bergantung pada sifat zarah yang membentuk kristal, dan pada sifat daya interaksi antara mereka, empat jenis kekisi kristal dibezakan: 1) ionik, atom, molekul dan logam 2) ionik, kovalen, atom dan molekul 3) logam, kovalen, atom dan molekul 4) ionik, padu, segi tiga dan berlapis 26. Kekisi kristal ais: 1) atom 2) molekul 3) ionik 4) keadaan pepejal logam mempunyai kekisi kristal molekul. 1) grafit 2) natrium 3) natrium hidroksida 4) hidrogen 28. Nyatakan bahan yang dalam keadaan pepejal mempunyai kekisi hablur atom: kekisi hablur logam dicirikan oleh tinggi ... 1) keterlarutan dalam air 2) keelektronegatifan atom 3) kemeruapan 4) kekonduksian elektrik 30. Bahan hablur dibentuk oleh zarah Na + dan OH-. Apakah jenis kekisi kristal yang dimiliki oleh bahan ini? 1) atom 2) molekul 3) ionik 4) logam 31. Setiap dua bahan mempunyai struktur bukan molekul: 1) S8 dan O2 2) Fe dan NaCl 3) CO dan Mg 4) Na2CO3 dan I2 32. Bahan daripada struktur molekul ialah 1) ozon 2) barium oksida 3) grafit 4) kalium sulfida 33. Kekisi hablur atom bagi bahan ringkas: 1) berlian 2) kuprum 3) fluorin 4) timah 34. Pernyataan bahawa molekul ialah zarah struktur bahan tertentu adalah benar hanya untuk 1) berlian 2) garam biasa 3) silikon 4) nitrogen 35. Kekisi kristal ionik mempunyai 1) air 2) natrium fluorida 3) perak 4) bromin 36. Bahan ringkas yang mempunyai jenis kekisi kristal yang sama dibentuk oleh unsur 1) period kecil 3) subkumpulan sampingan 2) subkumpulan utama 4) period besar 37. Struktur kristal yang serupa dengan struktur berlian mempunyai: 1) silika SiO2 2) natrium oksida Na2O 3) karbon (II) CO 4) fosforus putih P4 38. Fosfin PH3 ialah gas. Kekisi kristalnya ialah 1) atom 2) molekul 3) ionik 4) logam 39. Hablur terdiri daripada molekul. 1) gula 2) garam 3) berlian 4) perak 40. Ion bercas bertentangan membentuk hablur 1) gula 2) natrium hidroksida 3) berlian 4) perak 41. Apakah zarah yang membentuk hablur natrium nitrat? 1) Atom Na, N dan O 3) Ion Na+, NO3+ 5+ 22) Ion Na, N, O 4) Molekul NaNO3 42. Menilai ketepatan pertimbangan tentang hubungan antara struktur dan sifat sesuatu bahan. A. Antara bahan struktur molekul terdapat gas, cecair dan pepejal dalam keadaan normal. B. Bahan dengan kekisi hablur atom adalah pepejal dalam keadaan biasa. 1) hanya A adalah betul 2) hanya B adalah betul 3) kedua-dua pertimbangan adalah betul 4) kedua-dua pertimbangan adalah salah 43. Menilai ketepatan pertimbangan tentang hubungan antara struktur dan sifat bahan: B. Semua pepejal mempunyai struktur bukan molekul 1) hanya A adalah benar 2) hanya B adalah benar 3) kedua-dua pertimbangan adalah betul 4) kedua-dua pertimbangan adalah salah 44. Manakah antara pernyataan berikut adalah betul: A. Bahan dengan molekul kekisi mempunyai takat lebur yang rendah dan kekonduksian elektrik yang rendah. B. Bahan dengan kekisi atom adalah plastik dan mempunyai kekonduksian elektrik yang tinggi. 1) hanya A yang betul 2) hanya B yang betul 3) kedua-dua pertimbangan adalah betul 4) kedua-dua pertimbangan adalah salah 45. Wujudkan kesepadanan antara bahan dan jenis kekisi kristalnya. JENIS BAHAN KEKISI KRISTAL 1) garam meja A) molekul 2) perak B) ionik 3) karbon dioksida C) atom 4) grafit D) logam 5) glukosa 46. Wujudkan kesepadanan antara jenis kekisi hablur dan sifat bahan . JENIS SIFAT KRISTAL BAHAN KEKISI A) ionik 1) pepejal, refraktori, tidak larut dalam air B) logam 2) rapuh, boleh melebur, tidak mengalirkan arus elektrik C) atom 3) plastik, mempunyai takat lebur yang berbeza, mengalirkan arus elektrik D) molekul 4 ) pepejal, refraktori, mudah larut dalam air 47. Nyatakan siri yang dicirikan oleh penurunan panjang ikatan kimia 1) SiCl4, MgCl2, AlCl3, NaCl 2) NaCl, MgCl2, SiCl4, AlCl3 3) NaCl , SiCl4, MgCl2, AlCl3 4) NaCl, MgCl2, AlCl3, SiCl4 48. Menilai ketepatan pertimbangan tentang hubungan antara struktur dan sifat bahan. A. Jika terdapat ikatan kimia yang kuat antara zarah dalam kristal, maka bahan itu mudah tersejat. B. Semua gas mempunyai struktur molekul. 1) hanya A adalah benar 2) hanya B adalah benar 3) kedua-dua pertimbangan adalah betul 4) kedua-dua penghakiman adalah salah

Kuliah 7 Kebergantungan sifat bahan pada strukturnya. Ikatan kimia. Jenis utama ikatan kimia. Isu yang sedang dipertimbangkan: 1. Tahap organisasi bahan. Hierarki struktur. 2. Bahan struktur molekul dan bukan molekul. 3. Kepelbagaian struktur kimia. 4. Sebab berlakunya ikatan kimia. 5. Ikatan kovalen: mekanisme pembentukan, cara pertindihan orbital atom, kekutuban, momen dipol molekul. 6. Ikatan ionik. 7. Perbandingan ikatan polar dan ion kovalen. 8. Perbandingan sifat bahan dengan ikatan polar dan ion kovalen. 9. Sambungan logam. 10. Interaksi antara molekul.

Bahan (lebih 70 juta) Apakah yang anda perlu tahu tentang setiap bahan? 1. 2. 3. 4. 5. Formula (terdiri daripadanya) Struktur (cara ia berfungsi) Sifat fizikal Sifat kimia Kaedah pengeluaran (makmal dan industri) 6. Aplikasi praktikal

Hierarki Struktur Jirim Semua bahan terdiri daripada atom, tetapi tidak semuanya terdiri daripada molekul. Molekul Atom Untuk semua bahan Hanya untuk bahan struktur molekul Tahap nano Untuk semua bahan Tahap isipadu (makro) Untuk semua bahan Semua 4 peringkat adalah objek kajian kimia

Bahan Struktur molekul Struktur bukan molekul Terdiri daripada molekul Terdiri daripada atom atau ion H 2 O, CO 2, HNO 3, C 60, hampir semua org. bahan Berlian, grafit, Si. O 2, logam, garam Formula mencerminkan komposisi molekul Formula mencerminkan komposisi unit formula

Bahan Silikon dioksida Formula unit Si. O 2 Muzium Mineralogi Fersman terletak berhampiran pintu masuk ke Taman Neskuchny. Alamat: Moscow, Leninsky Prospekt, 18, bangunan 2.

Kepelbagaian struktur kimia. propelan C 5 H 6 coronene (superbenzene) C 24 H 12 cavitand C 36 H 32 O 8

Molekul ialah sistem stabil yang terdiri daripada beberapa nukleus atom dan elektron. Atom bergabung menjadi molekul dengan membentuk ikatan kimia. Daya penggerak utama untuk pembentukan molekul daripada atom ialah penurunan dalam jumlah tenaga. Molekul mempunyai bentuk geometri yang dicirikan oleh jarak antara nukleus dan sudut antara ikatan.

Jenis utama ikatan kimia: 1. Ionik 2. Kovalen 3. Metalik Interaksi antara molekul utama: 1. Ikatan hidrogen 2. Ikatan Van der Waals

Ikatan ionik Jika ikatan dibentuk oleh atom dengan nilai keelektronegatifan yang sangat berbeza (ΔEER ≥ 1.7), pasangan elektron yang dikongsi hampir sepenuhnya beralih ke arah atom yang lebih elektronegatif. Na Cl OEO 0.9 3.16 ∆ 2.26 +Na Anion: Cl. Kation Ikatan kimia antara ion, yang berlaku disebabkan oleh tarikan elektrostatiknya, dipanggil ionik.

Ikatan ionik Potensi Coulomb adalah simetri sfera, diarahkan ke semua arah, jadi ikatan ionik tidak diarahkan. Potensi Coulomb tidak mempunyai sekatan pada bilangan pembilang tambahan - oleh itu, ikatan ionik tidak tepu.

Ikatan ionik Sebatian dengan ikatan ionik adalah pepejal, sangat larut dalam pelarut polar, dan mempunyai takat lebur dan didih yang tinggi.

Lengkung ikatan ion I: tarikan ion jika ia adalah cas titik. Lengkung II: tolakan nukleus dalam kes pendekatan kuat ion. Lengkung III: tenaga minimum E 0 pada lengkung sepadan dengan keadaan keseimbangan pasangan ion, di mana daya tarikan elektron ke nukleus dikompensasikan oleh daya tolakan nukleus antara mereka pada jarak r 0,

Ikatan kimia dalam molekul Ikatan kimia dalam molekul boleh diterangkan dari segi dua kaedah: - kaedah ikatan valens, MVS - kaedah orbital molekul, MMO

Kaedah ikatan valens Teori Heitler-London Peruntukan utama kaedah VS: 1. Ikatan dibentuk oleh dua elektron dengan putaran bertentangan, manakala fungsi gelombang bertindih dan ketumpatan elektron antara nukleus meningkat. 2. Ikatan disetempatkan ke arah pertindihan maksimum bagi fungsi-Ψ elektron. Semakin kuat pertindihan, semakin kuat ikatan.

Pembentukan molekul hidrogen: H+ + H → H: H Apabila dua atom menghampiri satu sama lain, daya tarikan dan tolakan timbul: 1) tarikan: "elektron-nukleus" atom jiran; 2) tolakan: "nukleus-nukleus", "elektron-elektron" atom jiran.

Ikatan kimia yang dilakukan oleh pasangan elektron yang dikongsi dipanggil ikatan kovalen. Pasangan elektron sepunya boleh dibentuk dalam dua cara: 1) sebagai hasil penyatuan dua elektron tidak berpasangan: 2) sebagai hasil daripada sosialisasi pasangan elektron tidak dikongsi satu atom (penderma) dan orbital kosong yang lain ( penerima). Dua mekanisme pembentukan ikatan kovalen: pertukaran dan penerima penderma.

Cara pertindihan orbital atom semasa pembentukan ikatan kovalen Jika pembentukan ketumpatan elektron maksimum ikatan berlaku di sepanjang garis yang menghubungkan pusat atom (nukleus), maka pertindihan tersebut dipanggil ikatan σ:

Cara pertindihan orbital atom semasa pembentukan ikatan kovalen Jika pembentukan ketumpatan elektron maksimum ikatan berlaku pada kedua-dua belah garis yang menghubungkan pusat atom (nukleus), maka pertindihan tersebut dipanggil ikatan π:

Ikatan kovalen kutub dan bukan kutub 1) Jika ikatan dibentuk oleh atom yang sama, awan ikatan dua elektron diedarkan dalam ruang secara simetri antara nukleusnya - ikatan sedemikian dipanggil bukan kutub: H 2, Cl 2, N 2 . 2) jika ikatan dibentuk oleh atom yang berbeza, awan ikatan dialihkan ke sisi atom yang lebih elektronegatif - ikatan sedemikian dipanggil polar: HCl, NH 3, CO 2.

Ikatan kovalen kutub Momen dipol ikatan Dipol H+δCl-δ atau H+0, 18 Cl-0, 18 +δ -δ Di mana ±δ ialah cas berkesan atom, pecahan cas mutlak elektron. Tidak boleh dikelirukan dengan tahap pengoksidaan! l Hasil darab cas berkesan dan panjang dipol dipanggil momen elektrik dipol: μ = δl Ini adalah kuantiti vektor: ia diarahkan dari cas positif ke negatif.

Ikatan kovalen kutub Momen dipol molekul adalah sama dengan jumlah vektor momen dipol ikatan, dengan mengambil kira pasangan elektron yang tidak dikongsi. Unit momen dipol ialah Debye: 1 D = 3.3 10 -30 C m.

Ikatan kovalen polar Momen dipol molekul Dalam hasil darab μ = δl, kedua-dua kuantiti berarah bertentangan. Oleh itu, adalah perlu untuk memantau dengan teliti punca perubahan dalam μ. Contohnya, Cs. F Cs. Cl 24 31 δ “hilang” l Cs. I HF HCl HBr HI 37 5, 73 3, 24 2, 97 1, 14 sebaliknya

Ikatan kovalen polar Momen dipol molekul Bolehkah molekul menjadi tidak kutub jika semua ikatan di dalamnya adalah polar? Molekul jenis AB sentiasa polar. Molekul jenis AB 2 boleh menjadi polar dan bukan polar. . . H 2 O OH CO 2 μ>0 H O C μ \u003d 0 O

Ikatan kovalen polar Molekul yang terdiri daripada tiga atau lebih atom (AB 2, AB 3, AB 4, AB 5, AB 6) boleh menjadi bukan kutub jika ia simetri. Apakah kesan momen dipol suatu molekul? Terdapat interaksi antara molekul, dan, akibatnya, ketumpatan bahan, t ° lebur dan t ° didih meningkat.

Perbandingan ikatan kutub ionik dan kovalen Umum: pembentukan pasangan elektron sepunya. Perbezaan: tahap anjakan pasangan elektron sepunya (polarisasi ikatan). Ikatan ionik harus dianggap sebagai kes ekstrem ikatan polar kovalen.

Perbandingan ciri-ciri ikatan kutub ionik dan kovalen Ikatan kovalen: tepu dan terarah Ketepuan (valensi maksimum) - ditentukan oleh keupayaan atom untuk membentuk bilangan ikatan yang terhad (dengan mengambil kira kedua-dua mekanisme pembentukan). Arah ikatan menentukan sudut ikatan, yang bergantung pada jenis hibridisasi orbital atom pusat. Ikatan ionik: tak tepu dan tidak berarah.

Perbandingan Ciri Ikatan Kutub Ionik dan Kovalen Kearah ikatan ditentukan oleh sudut ikatan. Sudut valens ditentukan secara eksperimen atau diramalkan berdasarkan teori L. Polling tentang hibridisasi orbital atom atau teori Gillespie. Lebih lanjut mengenai perkara ini dalam seminar.

Perbandingan sifat bahan dengan ikatan ionik dan kovalen Ikatan kovalen Kristal atom antara atom dalam hablur itu sendiri Kekerasan tinggi tº lebur tinggi, tº takat didih kekonduksian haba dan elektrik yang lemah Hablur molekul Antara atom dalam molekul Kelembutan sederhana takat tº lebur rendah, tº didih haba yang lemah dan kekonduksian elektrik Tidak larut dalam air

Perbandingan sifat bahan dengan ikatan ionik dan kovalen Hablur kovalen atom Takat lebur ≈ 3700 °C

Perbandingan sifat bahan dengan ikatan ionik dan kovalen Ikatan ion antara ion dalam kristal Kekerasan dan kerapuhan Takat lebur tinggi Kekonduksian haba dan elektrik yang lemah Larut dalam air

Ikatan logam dijalankan oleh elektron kepunyaan semua atom secara serentak. Ketumpatan elektron dinyahlokasikan "gas elektron". Kilauan logam ciri Kemuluran Kebolehtempaan Kekonduksian haba dan elektrik yang tinggi Takat lebur sangat berubah-ubah.

Ikatan antara molekul. 1. Ikatan hidrogen Tarikan antara atom hidrogen (+) satu molekul dan atom F, O, N (–) molekul lain Polimer (HF)n Asid asetik dimer Ikatan hidrogen lemah secara individu, tetapi secara kolektif kuat

Ikatan antara molekul. 5. Ikatan Van der Waals Walaupun tiada ikatan hidrogen antara molekul, molekul sentiasa tertarik antara satu sama lain. Daya tarikan antara dipol molekul dipanggil ikatan van der Waals. Daya tarikan V-d-in adalah lebih kuat, lebih banyak: 1) kekutuban; 2) saiz molekul. Contoh: metana (CH 4) - gas, benzena (C 6 H 6) - cecair Salah satu ikatan v-d-v yang paling lemah ialah antara molekul H 2 (mp. 253 o. C). Interaksi antara molekul banyak kali lebih lemah daripada ikatan antara atom: Ekov (Cl-Cl) = 244 k. J / mol, Evdv (Cl 2 - Cl 2) = 25 k. J / mol, tetapi ia memastikan kewujudan keadaan cecair dan pepejal jirim

Syarahan itu menggunakan bahan profesor Fakulti Kimia Universiti Negeri Moscow. Lomonosov Eremin Vadim Vladimirovich Terima kasih atas perhatian anda!