Какого типа кристаллические решетки у неметаллов в твердом состоянии? приведите примеры веществ с разными типами решеток , дайте сравнительную характеристику их физических свойств

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Неметаллы в твердом состоянии могут образовывать два основных типа кристаллических решеток: атомную и молекулярную. Тип решетки напрямую зависит от того, какие частицы находятся в ее узлах и какими силами они удерживаются. 1. Атомная кристаллическая решетка В узлах такой решетки находятся отдельные атомы, соединенные между собой прочными ковалентными связями. По сути, весь кристалл представляет собой одну гигантскую молекулу.

  • Примеры веществ: Алмаз ( Ccap C), кремний ( Sicap S i), бор ( Bcap B), германий ( Gecap G e). Особенности структуры: Высокая плотность упаковки и исключительная прочность межатомных связей.

Физические свойства:

  • Твердость: Чрезвычайно высокая (алмаз — самое твердое природное вещество).
  • Температуры плавления/кипения: Очень высокие (из-за необходимости разрыва ковалентных связей).
  • Летучесть: Практически отсутствуют (вещества не пахнут).
  • Растворимость: Нерастворимы в воде и большинстве растворителей.
  • Электропроводность: Чаще всего диэлектрики или полупроводники.

2. Молекулярная кристаллическая решетка В узлах этой решетки находятся молекулы (неполярные или полярные). Внутри молекул связи ковалентные и прочные, но между собой молекулы удерживаются слабыми силами межмолекулярного взаимодействия (силы Ван-дер-Ваальса).

  • Примеры веществ: Йод ( I2cap I sub 2), лед ( H2Ocap H sub 2 cap O), «сухой лед» ( CO2cap C cap O sub 2), белый фосфор ( P4cap P sub 4), сера ( S8cap S sub 8), благородные газы в твердом состоянии ( Arcap A r, Necap N e), твердый кислород ( O2cap O sub 2) и азот ( N2cap N sub 2). Особенности структуры: Слабое притяжение между структурными единицами.

Физические свойства:

  • Твердость: Малая, вещества хрупкие и легко разрушаются.
  • Температуры плавления/кипения: Низкие (многие являются газами или жидкостями при комнатной температуре).
  • Летучесть: Высокая (многие имеют характерный запах или способны к сублимации — переходу из твердого состояния в газообразное, минуя жидкое, как йод или сухой лед).
  • Растворимость: Зависит от полярности молекул; часто растворимы в органических растворителях.
  • Электропроводность: Диэлектрики (не проводят ток).

Сравнительная характеристика

Характеристика Атомная решеткаМолекулярная решетка
Частицы в узлахОтдельные атомыМолекулы
Тип связи в решеткеКовалентная (очень прочная)Межмолекулярная (слабая)
Агрегатное состояние (н.у.)Только твердоеТвердое, жидкое, газообразное
Температура плавленияОчень высокая (тысячи градусов)Низкая
Механическая прочностьВысокая, твердые и тугоплавкиеНизкая, мягкие и хрупкие
ПримерАлмаз ( 3500+°C3500 plus degrees cap C)Йод ( 113,7°C113 comma 7 degrees cap C, легко возгоняется)

Следует отметить существование слоистых структур, таких как графит. Внутри слоя у графита атомная решетка (прочные связи), а между слоями — молекулярное взаимодействие. Это делает его мягким и способным проводить электрический ток, что является исключением для большинства неметаллов. Я могу составить для вас таблицу с химическими свойствами этих веществ или подготовить подробный разбор аллотропных модификаций углерода. Напишите, если это необходимо.

Форма ответа

Ваш аватар