أنواع مختلفة من المشابك الكريستال. الشبكة البلورية الذرية والجزيئية والأيونية والمعدنية

يؤدي تكوين الجزيئات من الذرات إلى زيادة في الطاقة، لأنه في الظروف العادية تكون الحالة الجزيئية أكثر استقرارًا من الحالة الذرية.

للنظر في هذا الموضوع عليك أن تعرف:

السالبية الكهربية هي قدرة الذرة على تحويل زوج إلكترون مشترك نحو نفسها. (العنصر الأكثر سالبية هو الفلور.)

الشبكة البلورية - ترتيب مرتب ثلاثي الأبعاد للجزيئات.

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الروابط الكيميائية: التساهمية والأيونية والمعدنية.

اتصال معدني نموذجي للمعادن التي لا تحتوي على عدد كبير منالإلكترونات في الخارج مستوى الطاقة(1 أو 2، في كثير من الأحيان 3). تفقد هذه الإلكترونات الاتصال بالنواة بسهولة وتتحرك بحرية في جميع أنحاء القطعة المعدنية، لتشكل "سحابة إلكترونية" وتوفر الاتصال مع الأيونات الموجبة الشحنة التي تتشكل بعد إزالة الإلكترونات. الشبكة البلورية معدنية. هذا يحدد الخصائص الفيزيائيةالمعادن: الموصلية الحرارية والكهربائية العالية، القابلية للطرق والليونة، البريق المعدني.

الرابطة التساهمية يتكون من زوج إلكترون مشترك من الذرات غير المعدنية، حيث يحقق كل منهم تكوينًا مستقرًا لذرة عنصر خامل.

إذا تكونت الرابطة من ذرات لها نفس السالبية الكهربية، أي أن الفرق في السالبية الكهربية بين ذرتين يساوي صفرًا، زوج الإلكترونتقع بشكل متناظر بين ذرتين وتسمى الرابطة تساهمية غير قطبية.

إذا تم تشكيل رابطة من ذرات ذات سالبية كهربية مختلفة، وكان الفرق في السالبية الكهربية للذرتين يقع في النطاق من صفر إلى اثنين تقريبًا (غالبًا ما تكون هذه لافلزات مختلفة)، فسيتم إزاحة زوج الإلكترون المشترك إلى الأكثر عنصر كهربي. يظهر جزئيا عليه شحنة سالبة(القطب السالب للجزيء)، وعلى الذرة الأخرى هناك شحنة موجبة جزئيا (القطب الموجب للجزيء). يسمى هذا الاتصال القطبية التساهمية.

إذا تم تشكيل الرابطة من ذرات ذات سالبية كهربية مختلفة، وكان الفرق في السالبية الكهربية لذرتين أكثر من اثنتين (غالبًا ما يكون غير معدني ومعدن)، فمن المعتقد أن الإلكترون قد تم نقله بالكامل إلى غير - ذرة معدنية . ونتيجة لذلك، تصبح هذه الذرة أيونًا سالب الشحنة. الذرة التي تتبرع بالإلكترون هي أيون موجب الشحنة. الرابطة بين الأيونات تسمى الرابطة الأيونية.

تحتوي المركبات ذات الروابط التساهمية على نوعين من الشبكات البلورية: الذرية والجزيئية.

في الشبكة البلورية الذرية، تحتوي العقد على ذرات متصلة بواسطة روابط تساهمية قوية. المواد التي تحتوي على مثل هذه الشبكة البلورية لها درجات حرارة عاليةذوبان، قوي وصلب، غير قابل للذوبان عمليا في السوائل. على سبيل المثال، الماس والبورون الصلب والسيليكون والجرمانيوم ومركبات عناصر معينة مع الكربون والسيليكون.

في الشبكة البلورية الجزيئية، تحتوي العقد على جزيئات متصلة بواسطة تفاعلات ضعيفة بين الجزيئات. المواد التي تحتوي على مثل هذه الشبكة لها صلابة منخفضة و درجات الحرارة المنخفضةذوبان ، غير قابل للذوبان أو قابل للذوبان قليلاً في الماء ، لا يتم تنفيذ المحاليل عملياً كهرباء. على سبيل المثال، الجليد، وأول أكسيد الكربون الصلب (IV)، وهاليدات الهيدروجين الصلبة، والصلبة مواد بسيطة، يتكون واحد- (الغازات النبيلة)، اثنان- (F 2، Cl 2، Br 2، I 2، H 2، O 2، N 2)، ثلاثة- (O 3)، أربعة- (P 4)، ثمانية- (س8) الجزيئات الذرية. الأكثر بلورية مركبات العضويةلديك شعرية جزيئية.

تحتوي المركبات ذات الروابط الأيونية على شبكة بلورية أيونية، تتناوب في عقدها الأيونات الموجبة والسالبة. المواد ذات الشبكة الأيونية الحرارية ومنخفضة المتطايرة، لديهم صلابة عالية نسبيا، ولكنها هشة. يذوب و محاليل مائيةتقوم الأملاح والقلويات بتوصيل التيار الكهربائي.

أمثلة على المهام

1. في أي جزيء يوجد "عنصر الأكسجين" في الرابطة التساهمية الأكثر قطبية؟

1) SO 2 2) NO 3) Cl 2 O 4) H 2 O

حل:

يتم تحديد قطبية الرابطة من خلال الفرق في السالبية الكهربية لذرتين (في في هذه الحالةالعنصر والأكسجين). يوجد الكبريت والنيتروجين والكلور بجوار الأكسجين، وبالتالي تختلف سالبيتهم الكهربية قليلاً. والهيدروجين فقط هو الذي يقع على مسافة من الأكسجين، مما يعني أن الفرق في السالبية الكهربية سيكون كبيرًا، وستكون الرابطة الأكثر قطبية.

الجواب: 4)

2. تتشكل الروابط الهيدروجينية بين الجزيئات

1) الميثانول 2) الميثانال 3) الأسيتيلين 4) فورمات الميثيل

حل:

لا يحتوي الأسيتيلين على عناصر عالية السالبية الكهربية على الإطلاق. لا يحتوي الميثانال H 2 CO وفورمات الميثيل HCOOCH 3 على هيدروجين متحد مع عنصر ذو سالبية كهربائية قوية. يتم دمج الهيدروجين الموجود فيها مع الكربون. لكن في الميثانول CH 3 OH، يمكن أن تتشكل رابطة هيدروجينية بين ذرة الهيدروجين لمجموعة هيدروكسيو وذرة الأكسجين لجزيء آخر.

الجواب: 1)

ما هي مواردنا ل؟

الهدف الرئيسي لموقعنا هو مساعدة التلاميذ والطلاب الذين يواجهون صعوبات في حل مهمة معينة، أو الذين فاتتهم أي موضوع مدرسي. سيأتي موردنا أيضًا لمساعدة أولياء أمور الطلاب الذين يواجهون صعوبات في التحقق من الواجبات المنزلية لأطفالهم.

يمكنك العثور على مواردنا على واجبات منزلية جاهزة لأي صف من الصف الأول إلى الصف الحادي عشر في جميع المواد الأكاديمية. على سبيل المثال، يمكنك العثور على GDZ في الرياضيات، لغات اجنبية، الفيزياء، الأحياء، الأدب، الخ. للقيام بذلك، تحتاج ببساطة إلى تحديد الفئة المطلوبة، والموضوع المطلوب ومصنفات GDZ للمؤلفين المناسبين، وبعد ذلك تحتاج إلى العثور على القسم المطلوب والحصول على إجابة للمهمة المعينة. تتيح لك GDs التحقق بسرعة من المهمة المخصصة للطالب في المنزل، وكذلك إعداد الطفل للاختبار.

كيف تحصل على A في واجباتك المنزلية؟

للقيام بذلك، عليك الذهاب إلى موردنا، حيث يتم نشر الواجبات المنزلية الجاهزة لجميع التخصصات. المنهج المدرسي. في الوقت نفسه، لا داعي للقلق بشأن الأخطاء والأخطاء المطبعية وأوجه القصور الأخرى في GDZ، لأن جميع الأدلة المنشورة معنا تم فحصها من قبل متخصصين ذوي خبرة. جميع إجابات الواجب المنزلي صحيحة، لذا يمكننا أن نقول بثقة أنك ستحصل على علامة A لأي منها! لكن لا ينبغي عليك نسخ كل شيء إلى دفتر ملاحظاتك دون تفكير؛ بل على العكس من ذلك، عليك القيام بالمهام بنفسك، ثم التحقق منها بمساعدة GDZ وبعد ذلك فقط أعد كتابتها في نسخة نظيفة. سيسمح لك ذلك باكتساب المعرفة اللازمة والدرجة العالية.

جي دي زي على الانترنت

الآن لا أحد لديه مشاكل في الوصول إلى GDZ، لأن موارد الإنترنت لدينا تتكيف مع جميع الأجهزة الحديثة: أجهزة الكمبيوتر الشخصية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية والهواتف الذكية التي لديها إمكانية الوصول إلى الإنترنت. الآن، حتى أثناء الاستراحة، يمكنك الانتقال إلى موقعنا على الويب من هاتفك ومعرفة الإجابة على أي مهمة على الإطلاق. يتيح لك التنقل المريح والتحميل السريع للموقع البحث عن GDZ وعرضه بأسرع ما يمكن وبشكل مريح. الوصول إلى مواردنا مجاني، والتسجيل سريع جدًا.

GDZ للبرنامج الجديد

يتغير المنهج الدراسي بشكل دوري، لذلك يحتاج الطلاب إلى الجديد باستمرار وسائل تعليميةوالكتب المدرسية وGDZ. يقوم المتخصصون لدينا بمراقبة الابتكارات باستمرار، وبعد تنفيذها، يقومون فورًا بنشر الكتب المدرسية والأقراص الرقمية الجديدة على المورد حتى يتمكن المستخدمون من الحصول على أحدث الإصدارات المتاحة. موردنا هو نوع من المكتبة لأطفال المدارس، والتي يحتاجها أي طالب للدراسات الناجحة. في كل عام تقريبًا، يصبح المنهج الدراسي أكثر تعقيدًا، مع تقديم موضوعات ومواد جديدة. أصبحت الدراسة صعبة بشكل متزايد، ولكن موقعنا الإلكتروني يجعل الحياة أسهل لأولياء الأمور والطلاب.

مساعدة للطلاب

نحن لا ننسى الحياة المعقدة والمزدحمة للطلاب. كل جديد السنة الأكاديميةيرفع مستوى المعرفة، لذلك ليس كل الطلاب قادرين على التعامل مع هذا العبء العالي. فصول طويلة وملخصات مختلفة ومختبرية و الأطروحاتتحتل كل شيء تقريبا وقت فراغطلاب. بمساعدة موقعنا، يمكن لأي طالب أن يقوم بذلك الحياة اليومية. للقيام بذلك، يقوم المتخصصون لدينا بنشر أعمال جديدة على البوابة كل يوم تقريبًا. الآن يمكن للطلاب العثور على أوراق الغش لأية مهمة معنا، وبشكل مجاني تمامًا.

الآن ليس عليك ارتداؤه في المدرسة كل يوم كمية كبيرةالكتب المدرسية

لرعاية تلاميذ المدارس، نشر المتخصصون لدينا على الموقع الوصول المفتوحجميع الكتب المدرسية. لذلك، يمكن لأي طالب أو ولي أمر استخدامها اليوم، ولم يعد الطلاب مضطرين إلى إجهاد ظهورهم كل يوم بحمل الكتب المدرسية الثقيلة إلى المدرسة. يكفي تنزيل الكتب المدرسية اللازمة على جهازك اللوحي أو الهاتف أو أي جهاز حديث آخر، وستكون الكتب المدرسية معك دائمًا في أي مكان. يمكنك أيضًا قراءتها عبر الإنترنت مباشرةً على الموقع الإلكتروني - فهو مريح جدًا وسريع ومجاني تمامًا.

مقالات مدرسية جاهزة

إذا طُلب منك فجأة كتابة مقال عن بعض الكتب، فتذكر أنه على موقعنا يمكنك دائمًا العثور على عدد كبير من الكتب الجاهزة مقالات المدرسةوالتي كتبها أساتذة الكلمات ووافق عليها المعلمون. نقوم بتوسيع قائمة المقالات كل يوم، وكتابة مقالات جديدة حول العديد من المواضيع ومراعاة توصيات المستخدم. وهذا يسمح لنا بتلبية الاحتياجات اليومية لجميع أطفال المدارس.

لكتابة المقالات بشكل مستقل، قمنا بتوفير أعمال مختصرة، ويمكن أيضًا مشاهدتها وتنزيلها على الموقع الإلكتروني. أنها تحتوي على المعنى الرئيسي للمدرسة أعمال أدبيةمما يقلل بشكل كبير من دراسة الكتب ويوفر طاقة الطالب التي يحتاجها لدراسة مواد أخرى.

عروض تقديمية حول مواضيع مختلفة

إذا كنت بحاجة ماسة إلى تقديم عرض تقديمي مدرسي حول موضوع محدد لا تعرف عنه شيئًا، فيمكنك القيام بذلك بمساعدة موقعنا الإلكتروني. الآن لا تحتاج إلى قضاء الكثير من الوقت في البحث عن الصور والصور الفوتوغرافية والمعلومات المطبوعة والتشاور مع الخبراء حول هذا الموضوع، وما إلى ذلك، لأن مواردنا تخلق عروض تقديمية عالية الجودةمع محتوى الوسائط المتعددة حول أي موضوع. لقد نشر خبراؤنا عددًا كبيرًا من العروض التقديمية للمؤلفين على الموقع الإلكتروني، والتي يمكن مشاهدتها وتنزيلها مجانًا. لذلك، سيكون التعلم أكثر تعليمية ومريحة بالنسبة لك، لأنه سيكون لديك المزيد من الوقت للراحة والمواد الأخرى.

إيجابياتنا:

* قاعدة بيانات كبيرة من الكتب والسجلات العامة.

* يتم تحديث المواد يوميا.

* الوصول من أي أداة حديثة؛

* نحن نأخذ في الاعتبار رغبات المستخدمين؛

* نجعل حياة التلاميذ والطلاب وأولياء الأمور أكثر حرية وأكثر متعة.

نحن نعمل باستمرار على تحسين مواردنا لجعل حياة مستخدمينا أكثر راحة وخالية من الهموم. بمساعدة gdz.host، سوف تصبح طالبًا ممتازًا، وبالتالي ستفتح لك آفاق كبيرة حياة الكبار. ونتيجة لذلك، سيكون والديك فخورين بك لأنك ستفعل ذلك مثال جيدلجميع الناس.

ليست الذرات أو الجزيئات الفردية هي التي تدخل في التفاعلات الكيميائية، بل المواد.

مهمتنا هي التعرف على بنية المادة.

عند درجات الحرارة المنخفضة، تكون المواد في حالة صلبة مستقرة.

☼ أصعب مادة في الطبيعة هي الماس. ويعتبر ملك جميع الأحجار الكريمة و أحجار الكريمة. واسمها نفسه يعني "غير قابل للتدمير" باللغة اليونانية. منذ فترة طويلة كان ينظر إلى الماس على أنه أحجار معجزة. وكان يُعتقد أن من يرتدي الألماس لا يعرف أمراض المعدة، ولا يتأثر بالسم، ويحتفظ بذاكرته ومزاجه البهيج حتى الشيخوخة، ويتمتع بنعمة ملكية.

☼ الماس الذي خضع لمعالجة المجوهرات - القطع والتلميع - يسمى الماس.

عند الانصهار نتيجة الاهتزازات الحرارية، يتم انتهاك ترتيب الجزيئات، وتصبح متحركة، والشخصية الرابطة الكيميائيةلم تنتهك. وبالتالي، لا توجد فروق جوهرية بين الحالات الصلبة والسائلة.

يكتسب السائل سيولة (أي القدرة على اتخاذ شكل وعاء).

بلورات سائلة

تم اكتشاف البلورات السائلة في نهاية القرن التاسع عشر، ولكن تمت دراستها في آخر 20-25 سنة. العديد من أجهزة العرض التقنية الحديثةعلى سبيل المثال، تعمل بعض الساعات الإلكترونية، وأجهزة الكمبيوتر الصغيرة، على البلورات السائلة.

بشكل عام، تبدو عبارة "البلورات السائلة" أقل غرابة من "الجليد الساخن". ومع ذلك، في الواقع، يمكن أن يكون الجليد ساخنًا أيضًا، لأن... عند ضغط يزيد عن 10000 ضغط جوي. يذوب جليد الماء عند درجات حرارة أعلى من 200 درجة مئوية. والأمر غير المعتاد في تركيبة "البلورات السائلة" هو أنه الحالة السائلةتشير إلى حركة الهيكل، وتقترح البلورة انتظامًا صارمًا.

إذا كانت المادة تتكون من جزيئات متعددة الذرات ذات شكل ممدود أو صفائحي ولها بنية غير متماثلة، فعند ذوبانها، يتم توجيه هذه الجزيئات بطريقة معينة بالنسبة لبعضها البعض (محاورها الطويلة متوازية). في هذه الحالة، يمكن للجزيئات أن تتحرك بحرية بالتوازي مع نفسها، أي. يكتسب النظام خاصية السيولة المميزة للسائل. وفي الوقت نفسه، يحتفظ النظام ببنية مرتبة، تحدد الخصائص المميزة للبلورات.

إن الحركة العالية لمثل هذا الهيكل تجعل من الممكن التحكم فيه من خلال التأثيرات الضعيفة جدًا (الحرارية والكهربائية وما إلى ذلك)، أي. تغيير خصائص المادة عمدًا، بما في ذلك الخصائص البصرية، مع استهلاك قدر قليل جدًا من الطاقة، وهو ما يستخدم في التكنولوجيا الحديثة.

أنواع الشبكات الكريستالية

يتم تشكيل أي مادة كيميائية عدد كبيرجزيئات متطابقة مرتبطة ببعضها البعض.

في درجات الحرارة المنخفضة، عندما تكون الحركة الحرارية صعبة، تكون الجزيئات موجهة بشكل صارم في الفضاء والشكل شعرية الكريستال.

خلية بلورية - هذا هيكل ذو ترتيب هندسي صحيح للجزيئات في الفضاء.

في الشبكة البلورية نفسها، يتم تمييز العقد والمساحة الداخلية.

نفس المادة حسب الظروف (ص, ر،...) موجود في أشكال بلورية مختلفة (أي أن لديهم شبكات بلورية مختلفة) - تعديلات متآصلة تختلف في الخصائص.

على سبيل المثال، هناك أربعة تعديلات معروفة للكربون: الجرافيت، والماس، والكارباين، واللونسداليت.

☼ النوع الرابع من الكربون البلوري، "لونسدالايت"، غير معروف إلا قليلاً. وقد تم اكتشافه في النيازك وتم الحصول عليه بشكل صناعي، ولا تزال بنيته قيد الدراسة.

☼ تم تصنيف السخام وفحم الكوك والفحم على أنها بوليمرات غير متبلورة من الكربون. ومع ذلك، فقد أصبح من المعروف الآن أن هذه هي أيضا مواد بلورية.

☼ بالمناسبة، تم العثور على جزيئات سوداء لامعة في السخام، والتي كانت تسمى "الكربون المرآة". الكربون المرآة خامل كيميائيًا، ومقاوم للحرارة، ومقاوم للغازات والسوائل، وله سطح أملس ومتوافق تمامًا مع الأنسجة الحية.

☼ يأتي اسم الجرافيت من الكلمة الإيطالية "الجرافيتو" - أنا أكتب وأرسم. الجرافيت عبارة عن بلورة رمادية داكنة ذات بريق معدني ضعيف ولها شبكة ذات طبقات. الطبقات الفردية من الذرات في بلورة الجرافيت، متصلة ببعضها البعض بشكل ضعيف نسبيًا، يمكن فصلها بسهولة عن بعضها البعض.

أنواع الشبكات البلورية

	أيوني			معدن
ما هو موجود في العقد من الشبكة البلورية، الوحدة الهيكلية	الأيونات	الذرات	جزيئات	الذرات والكاتيونات
نوع الرابطة الكيميائية بين جزيئات العقدة	أيوني		تساهمية: قطبية وغير قطبية	معدن
قوى التفاعل بين جزيئات الكريستال	كهرباء منطقي	تساهمي	بين الجزيئات- جديد	كهرباء منطقي
الخصائص الفيزيائية بسبب الشبكة البلورية	· قوى التجاذب بين الأيونات قوية، · تي رر. (المواد المقاومة للحرارة)، · يذوب بسهولة في الماء، · يوصل الذوبان والمحلول التيار الكهربائي، غير متطايرة (لا رائحة)	· الروابط التساهمية بين الذرات كبيرة، · تي رر. و T كيب جدا، · لا تذوب في الماء، · لا يوصل المصهور التيار الكهربائي	· قوى التجاذب بين الجزيئات صغيرة، · تي رر. ↓، وبعضها قابل للذوبان في الماء، · لها رائحة متطايرة	· قوى التفاعل كبيرة، · تي رر. , ارتفاع الحرارة والموصلية الكهربائية
حالة التجميعالمواد في الظروف العادية	صعب	صعب	صعب، الغازي سائل	صعب، سائل (ن ز)
أمثلة	معظم الأملاح والقلويات وأكاسيد المعادن النموذجية	C (الماس، الجرافيت)، Si، Ge، B، SiO 2، CaC 2، SiC (carborundum)، BN، Fe 3 C، TaC (t pl. = 3800 0 C) الفوسفور الأحمر والأسود. أكاسيد بعض المعادن.	جميع الغازات والسوائل ومعظم اللافلزات: الغازات الخاملة، الهالوجينات، H 2، N 2، O 2، O 3، P 4 (أبيض)، S 8. مركبات الهيدروجين من اللافلزات، أكاسيد اللافلزات: H 2 O، ثاني أكسيد الكربون "الثلج الجاف". معظم المركبات العضوية.	المعادن والسبائك

إذا كان معدل نمو البلورات منخفضًا عند التبريد، تتشكل الحالة الزجاجية (غير المتبلورة).

1. العلاقة بين موقع عنصر ما في الجدول الدوري والشبكة البلورية لمادته البسيطة.

بين موضع العنصر في الجدول الدوريوالشبكة البلورية للمادة البسيطة المقابلة لها علاقة وثيقة.

		مجموعة
				ثالثا				سابعا	ثامنا
ص ه ر و يا د								ح 2
						ن 2	O2	ف 2
	ثالثا					ص 4	س 8	Cl2
								بي آر 2
								أنا 2
يكتب شعرية الكريستال		معدن					الذري	جزيئي

المواد البسيطة من العناصر المتبقية لها شبكة بلورية معدنية.

اصلاح

ادرس مادة المحاضرة وأجب عن الأسئلة التالية كتابة في دفترك:

1. ما هي الشبكة البلورية؟
2. ما هي أنواع الشبكات البلورية الموجودة؟
3. وصف كل نوع من أنواع الشبكات البلورية حسب المخطط: ما يوجد في عقد الشبكة البلورية، الوحدة الهيكلية ← نوع الرابطة الكيميائية بين جزيئات العقدة ← قوى التفاعل بين جزيئات البلورة ← الخواص الفيزيائية الناتجة عن البلورة شعرية ← الحالة الإجمالية للمادة في الظروف العادية ← أمثلة

أكمل المهام حول هذا الموضوع:

1. ما نوع الشبكة البلورية التي تحتوي عليها المواد التالية شائعة الاستخدام في الحياة اليومية: الماء، حمض الاسيتيك(CH 3 COOH)، سكر (C 12 H 22 O 11)، سماد البوتاسيوم (KCl)، رمل النهر (SiO 2) - نقطة الانصهار 1710 0 C، الأمونيا (NH 3)، ملح؟ توصل إلى استنتاج عام: ما هي خصائص المادة التي يمكن من خلالها تحديد نوع شبكتها البلورية؟
2. باستخدام صيغ المواد المعطاة: SiC، CS 2، NaBr، C 2 H 2 - تحديد نوع الشبكة البلورية (الأيونية والجزيئية) لكل مركب، وبناءً على ذلك، وصف الخصائص الفيزيائية لكل مادة من المواد الأربع .
   
3. المدرب رقم 1. "شبكات كريستال"
   
4. المدرب رقم 2. "مهام الاختبار"
   
5. اختبار (ضبط النفس):

1) المواد التي لها شبكة بلورية جزيئية كقاعدة:

أ). حراريات وقابل للذوبان بدرجة عالية في الماء
ب). قابلة للانصهار ومتقلبة
الخامس). صلبة وموصلة للكهرباء
ز). موصلة حراريا والبلاستيك

2) مفهوم "الجزيء" غير قابل للتطبيقتجاه الوحدة الهيكليةمواد:

أ). ماء

ب). الأكسجين

الخامس). الماس

ز). الأوزون

3) تتميز الشبكة البلورية الذرية بما يلي:

أ). الألومنيوم والجرافيت

ب). الكبريت واليود

الخامس). أكسيد السيليكون وكلوريد الصوديوم

ز). الماس والبورون

4) إذا كانت المادة شديدة الذوبان في الماء، ولها نقطة انصهار عالية، وموصلة للكهرباء، فإن شبكتها البلورية هي:

أ). جزيئي

ب). الذري

الخامس). أيوني

ز). معدن

يعد المعدن من أكثر المواد شيوعًا التي يفضل الناس دائمًا العمل بها. وفي كل عصر كانت الأفضلية تعطى أنواع مختلفةهذه المواد المذهلة. وبالتالي، فإن الألفية الرابعة إلى الثالثة قبل الميلاد تعتبر العصر النحاسي أو العصر النحاسي. في وقت لاحق يتم استبداله بالبرونز، ثم يدخل حيز التنفيذ ما لا يزال ذا صلة اليوم - الحديد.

من الصعب عمومًا اليوم أن نتخيل أنه كان من الممكن الاستغناء عن المنتجات المعدنية، لأن كل شيء تقريبًا، بدءًا من الأدوات المنزلية، الأدوات الطبيةوتنتهي بالثقيلة و المعدات الخفيفةيتكون من هذه المادة أو يتضمن أجزاء فردية منها. لماذا تمكنت المعادن من اكتساب هذه الشعبية؟ دعونا نحاول معرفة ما هي الميزات وكيف أنها متأصلة في بنيتها.

المفهوم العام للمعادن

"الكيمياء. الصف التاسع" هو كتاب مدرسي يستخدمه تلاميذ المدارس. ومن هنا تتم دراسة المعادن بالتفصيل. النظر في حالتهم الجسدية و الخواص الكيميائيةتم تخصيص فصل كبير، لأن تنوعهم كبير للغاية.

ومن هذا العصر يوصى بإعطاء الأطفال فكرة عن هذه الذرات وخصائصها، لأن المراهقين يمكنهم بالفعل تقدير أهمية هذه المعرفة بشكل كامل. إنهم يرون جيدًا أن تنوع الأشياء والآلات والأشياء الأخرى من حولهم يعتمد على طبيعة معدنية.

ما هو المعدن؟ ومن وجهة نظر الكيمياء، تصنف هذه الذرات عادة على أنها تلك التي تحتوي على:

• صغيرة على المستوى الخارجي؛
• تظهر خصائص تصالحية قوية.
• لها نصف قطر ذري كبير؛
• وباعتبارها مواد بسيطة، فهي تمتلك عددًا من الخصائص الفيزيائية المحددة.

يمكن الحصول على أساس المعرفة حول هذه المواد من خلال النظر في التركيب الذري البلوري للمعادن. وهذا ما يفسر كل ميزات وخصائص هذه المركبات.

في الجدول الدوري للمعادن يتم تخصيصها معظمالجدول بأكمله، لأنها تشكل جميع المجموعات الفرعية الثانوية والرئيسية من المجموعة الأولى إلى المجموعة الثالثة. ولذلك فإن تفوقهم العددي واضح. الأكثر شيوعا هي:

• الكالسيوم.
• صوديوم؛
• التيتانيوم.
• حديد؛
• المغنيسيوم؛
• الألومنيوم؛
• البوتاسيوم.

تحتوي جميع المعادن على عدد من الخصائص التي تسمح بدمجها في معدن واحد مجموعة كبيرةمواد. وفي المقابل، يتم تفسير هذه الخصائص بدقة من خلال التركيب البلوري للمعادن.

خصائص المعادن

وتشمل الخصائص المحددة للمواد المعنية ما يلي.

1. لمعان معدني. يمتلكها جميع ممثلي المواد البسيطة، ومعظمهم متماثلون، ولا يختلف سوى عدد قليل منهم (الذهب والنحاس والسبائك).
2. القابلية للطرق واللدونة - القدرة على التشوه والتعافي بسهولة تامة. يتم التعبير عنها بدرجات مختلفة في ممثلين مختلفين.
3. تعد الموصلية الكهربائية والحرارية إحدى الخصائص الرئيسية التي تحدد مجالات تطبيق المعدن وسبائكه.

يشرح التركيب البلوري للمعادن والسبائك سبب كل من الخصائص المشار إليها ويتحدث عن خطورتها في كل ممثل محدد. إذا كنت تعرف ميزات مثل هذا الهيكل، فيمكنك التأثير على خصائص العينة وضبطها حسب المعلمات المطلوبة، وهو ما كان يفعله الناس منذ عقود عديدة.

التركيب البلوري الذري للمعادن

ما هو هذا الهيكل، ما الذي يتميز به؟ يشير الاسم نفسه إلى أن جميع المعادن تكون بلورات في الحالة الصلبة، أي في الظروف العادية (باستثناء الزئبق، وهو سائل). ما هي البلورة؟

هذا مشروط صورة بيانية، يتم بناؤها عن طريق تقاطع خطوط وهمية من خلال الذرات التي تصطف على الجسم. وبعبارة أخرى، كل معدن يتكون من ذرات. إنهم موجودون فيه ليس بشكل فوضوي، ولكن بشكل صحيح للغاية ومتسق. لذلك، إذا قمت بدمج كل هذه الجزيئات عقليًا في هيكل واحد، فستحصل على ذلك صورة جميلةعلى شكل جسم هندسي منتظم أياً كان شكله.

وهذا ما يسمى عادة بالشبكة البلورية للمعدن. إنها معقدة للغاية وضخمة من الناحية المكانية، لذلك، من أجل البساطة، لا يتم عرضها كلها، ولكن فقط جزء منها، خلية أولية. يتم تجميع مجموعة من هذه الخلايا معًا وتنعكس في شبكات بلورية وتشكلها. الكيمياء والفيزياء والمعادن هي العلوم التي تدرس السمات الهيكلية لهذه الهياكل.

في حد ذاتها عبارة عن مجموعة من الذرات الموجودة على مسافة معينة من بعضها البعض وتنسق حول نفسها عددًا ثابتًا تمامًا من الجزيئات الأخرى. وتتميز بكثافة التعبئة والمسافة بين الهياكل المكونة ورقم التنسيق. بشكل عام، كل هذه المعلمات هي خصائص البلورة بأكملها، وبالتالي تعكس الخصائص التي يظهرها المعدن.

هناك العديد من الأصناف التي تشترك جميعها في ميزة واحدة - تحتوي العقد على ذرات، ويوجد بداخلها سحابة من غاز الإلكترون، والتي تتشكل من خلال الحركة الحرة للإلكترونات داخل البلورة.

أنواع الشبكات الكريستالية

عادةً ما يتم دمج أربعة عشر خيارًا لبنية الشبكة في ثلاثة أنواع رئيسية. وهم على النحو التالي:

1. مكعب محوره الجسم.
2. سداسية معبأة قريبة.
3. مكعب متمركز على وجهه.

تمت دراسة التركيب البلوري للمعادن فقط عندما أصبح من الممكن الحصول على صور عالية التكبير. وقد تم تصنيف أنواع الشبكات لأول مرة من قبل العالم الفرنسي برافيه، الذي يطلق عليه أحيانًا اسمه.

شعرية محورها الجسم

هيكل الشبكة البلورية للمعادن من هذا النوع هو الهيكل التالي. هذا مكعب به ثماني ذرات في عقده. ويوجد واحد آخر في وسط المساحة الداخلية الحرة للخلية، وهو ما يفسر الاسم "متمركز حول الجسم".

يعد هذا أحد الخيارات المتاحة لأبسط بنية لخلية الوحدة، وبالتالي الشبكة بأكملها. المعادن التالية لها هذا النوع:

• الموليبدينوم.
• الفاناديوم.
• الكروم.
• المنغنيز.
• حديد ألفا؛
• الحديد بيتا وغيرها.

الخصائص الرئيسية لهؤلاء الممثلين هي درجة عالية من المرونة والليونة والصلابة والقوة.

شعرية تركز على الوجه

التركيب البلوري للمعادن التي لها شبكة مكعبة مركزية الوجه هو الهيكل التالي. هذا مكعب يحتوي على أربع عشرة ذرة. تشكل ثمانية منها عقدًا شبكية، وتقع ستة أخرى، واحدة على كل وجه.

لديهم هيكل مماثل:

• الألومنيوم؛
• النيكل.
• يقود؛
• حديد جاما
• نحاس.

الخصائص المميزة الرئيسية - تألق لون مختلف، الخفة، القوة، المرونة، زيادة المقاومة للتآكل.

شعرية سداسية

التركيب البلوري للمعادن ذات المشابك هو كما يلي. تعتمد خلية الوحدة على منشور سداسي. هناك 12 ذرة في عقدها، واثنتان أخريان في القواعد، وثلاث ذرات تقع بحرية داخل الفضاء الموجود في وسط الهيكل. هناك سبعة عشر ذرة في المجموع.

المعادن مثل:

• ألفا تيتانيوم؛
• المغنيسيوم؛
• ألفا الكوبالت.
• الزنك.

الخصائص الرئيسية هي درجة عالية من القوة، تألق فضي قوي.

عيوب في التركيب البلوري للمعادن

ومع ذلك، فإن جميع أنواع الخلايا التي تم النظر فيها قد يكون لها أيضًا عيوب طبيعية، أو ما يسمى بالعيوب. قد يكون هذا بسبب لأسباب مختلفة: الذرات الأجنبية والشوائب في المعادن، تأثيرات خارجيةوما إلى ذلك وهلم جرا.

لذلك، هناك تصنيف يعكس العيوب التي قد تحتوي عليها الشبكات البلورية. والكيمياء كعلم يدرس كل منها من أجل تحديد السبب وطريقة التخلص منها حتى لا تتغير خصائص المادة. لذا فإن العيوب هي كما يلي.

1. بقعة. وهي تأتي في ثلاثة أنواع رئيسية: الشواغر، والشوائب، أو الذرات المخلوعة. يؤدي إلى التدهور الخواص المغناطيسيةالمعدن وموصليته الكهربائية والحرارية.
2. الخطي أو الخلع. هناك الحافة والمسمار. أنها تؤدي إلى تدهور قوة ونوعية المواد.
3. العيوب السطحية. يؤثر مظهروهيكل المعادن.

حاليًا، تم تطوير طرق لإزالة العيوب والحصول على بلورات نقية. ومع ذلك، ليس من الممكن القضاء عليها تماما؛ لا توجد شبكة بلورية مثالية.

أهمية المعرفة حول التركيب البلوري للمعادن

من المواد المذكورة أعلاه، من الواضح أن المعرفة حول البنية الدقيقة والبنية تجعل من الممكن التنبؤ بخصائص المادة والتأثير عليها. وعلم الكيمياء يسمح لك بذلك. الصف التاسع .مدرسة ثانويةيركز في عملية التعلم على تطوير فهم واضح لدى الطلاب أهميةالسلسلة المنطقية الأساسية: التركيب - البنية - الخصائص - التطبيق.

يتم توضيح المعلومات حول التركيب البلوري للمعادن بشكل واضح للغاية وتسمح للمعلم أن يشرح بوضوح ويظهر للأطفال مدى أهمية معرفتها هيكل غرامةمن أجل استخدام جميع الخصائص بشكل صحيح وكفاءة.

وهو في الظروف العادية يكون غازاً، عند درجة حرارة -194 درجة مئوية يتحول إلى سائل اللون الأزرقعند درجة حرارة -218.8 درجة مئوية، تتصلب إلى كتلة تشبه الثلج تتكون من بلورات زرقاء.

سننظر في هذا القسم في كيفية تأثير خصائص الروابط الكيميائية على خواص المواد الصلبة. يتم تحديد المدى الحراري لوجود المادة في الحالة الصلبة من خلال نقاط الغليان والانصهار. وتنقسم المواد الصلبة إلى بلورية وغير متبلورة.
ليس لدى المواد غير المتبلورة نقطة انصهار واضحة - عند تسخينها، فإنها تليين تدريجيا وتتحول إلى حالة سائلة. في حالة غير متبلورةعلى سبيل المثال، هناك البلاستيسين أو الراتنجات المختلفة.

تتميز المواد البلورية الموقع الصحيحتلك الجسيمات التي تتكون منها: الذرات والجزيئات والأيونات. - في نقاط محددة بدقة في الفضاء. عندما ترتبط هذه النقاط بخطوط مستقيمة، يتم تشكيل إطار مكاني، وهو ما يسمى الشبكة البلورية. تسمى النقاط التي تقع فيها الجسيمات البلورية بالشبكات.

يمكن أن تحتوي عقد الشبكة الوهمية على أيونات وذرات وجزيئات. تؤدي هذه الجسيمات حركات تذبذبية. ومع زيادة درجة الحرارة، يزداد نطاق هذه التذبذبات، مما يؤدي عادة إلى التمدد الحراري للأجسام.

اعتمادًا على نوع الجزيئات الموجودة في عقد الشبكة البلورية وطبيعة الاتصال بينها، يتم تمييز أربعة أنواع من الشبكات البلورية: الأيونية والذرية والجزيئية والمعدنية (الجدول 6).

المواد البسيطة من العناصر المتبقية، غير الواردة في الجدول 6، لها شبكة معدنية.

الشبكات البلورية الأيونية هي تلك التي تحتوي عقدها على أيونات. وتتكون من مواد ذات روابط أيونية، والتي يمكن أن تربط كلاً من أيونات Na+، Cl- البسيطة وأيونات SO 2-4، OH- المعقدة. وبالتالي، تحتوي الشبكات البلورية الأيونية على أملاح، وبعض أكاسيد وهيدروكسيدات المعادن، أي تلك المواد التي توجد فيها رابطة كيميائية أيونية. على سبيل المثال، يتم بناء بلورة كلوريد الصوديوم من أيونات Na+ الموجبة وأيونات Cl- السالبة بالتناوب، مما يشكل شبكة على شكل مكعب. الروابط بين الأيونات في مثل هذه البلورة مستقرة جدًا. ولذلك، فإن المواد ذات المنخل الأيوني تتمتع بصلابة وقوة عالية نسبيًا، فهي مقاومة للحرارة وغير متطايرة.

يتم سكب الشبكات الذرية في شبكات بلورية، في العقد التي توجد ذرات فردية. في مثل هذه الشبكات، ترتبط الذرات ببعضها البعض بواسطة روابط تساهمية قوية جدًا. مثال على المواد التي تحتوي على هذا النوع من الشبكات البلورية هو الماس، وهو أحد التعديلات المتآصلة للكربون.

عدد المواد ذات الشبكة البلورية الذرية ليس كبيرًا جدًا. وتشمل هذه البورون البلوري والسيليكون والجرمانيوم، وكذلك مواد معقدةعلى سبيل المثال، تلك التي تحتوي على أكسيد السيليكون (IV) - SlO2: السيليكا، والكوارتز، والرمل، والبلور الصخري.

تحتوي معظم المواد ذات الشبكة البلورية الذرية على نقاط انصهار عالية جدًا (على سبيل المثال، بالنسبة للماس تزيد عن 3500 درجة مئوية)، فهي قوية وصلبة وغير قابلة للذوبان عمليًا.

الجزيئية عبارة عن شبكات بلورية توجد فيها الجزيئات في العقد. يمكن أن تكون الروابط الكيميائية في هذه الجزيئات قطبية أو غير قطبية. على الرغم من أن الذرات الموجودة داخل الجزيئات مرتبطة بروابط تساهمية قوية جدًا، إلا أن قوى الجذب الجزيئي الضعيفة تعمل بين الجزيئات نفسها. ولذلك، فإن المواد ذات الشبكات البلورية الجزيئية لها صلابة منخفضة، ونقاط انصهار منخفضة، وتكون متطايرة.

أمثلة على المواد ذات الشبكات البلورية الجزيئية هي الماء الصلب - الجليد وأول أكسيد الكربون الصلب (IV) - "الثلج الجاف" وكلوريد الهيدروجين الصلب وكبريتيد الهيدروجين، والمواد الصلبة البسيطة التي تتكون من واحد- (الغازات النبيلة)، واثنين، وثلاثة ( O3)، أربعة- (P4). ثمانية جزيئات ذرية. تحتوي معظم المركبات العضوية الصلبة على شبكات بلورية جزيئية (النفثالين والجلوكوز والسكر).
المواد ذات الروابط المعدنية لها شبكات بلورية معدنية. توجد في مواقع هذه الشبكات ذرات وأيونات (إما ذرات أو أيونات، والتي تتحول إليها ذرات المعدن بسهولة، وتتخلى عن إلكتروناتها الخارجية إلى الاستخدام الشائع). هذا الهيكل الداخليتحدد المعادن خواصها الفيزيائية المميزة: القابلية للطرق، والليونة، والتوصيل الكهربائي والحراري، والبريق المعدني المميز.

بالنسبة للمواد ذات التركيب الجزيئي، فإن قانون ثبات التركيب الذي اكتشفه الكيميائي الفرنسي جيه إل بروست (1799-1803) يكون صالحًا. حاليًا، تمت صياغة هذا القانون على النحو التالي: "الجزيئي مركبات كيميائيةوبغض النظر عن طريقة تحضيرها، فهي تتمتع بتركيبة وخصائص ثابتة. قانون بروست هو أحد القوانين الأساسية في الكيمياء. ومع ذلك، بالنسبة للمواد ذات البنية غير الجزيئية، على سبيل المثال الأيونية، فإن هذا القانون ليس صحيحًا دائمًا.

1. حالات المادة الصلبة والسائلة والغازية.

2. المواد الصلبة: غير متبلورة وبلورية.

3. الشبكات البلورية: الذرية والأيونية والمعدنية والجزيئية.

4. قانون ثبات التكوين.

ما هي خصائص النفثالين التي تكمن وراء استخدامه لحماية المنتجات الصوفية من العث؟
ما الصفات أجسام غير متبلورةهل يمكن تطبيقها على تحديد السمات الشخصية للأفراد؟

لماذا لا يزال الألمنيوم اكتشفه العالم الدنماركي K. H. Oersted عام 1825 لفترة طويلةينتمي إلى المعادن الثمينة؟

تذكر عمل أ. بيليايف "بائع الهواء" وقم بتوصيف خصائص الأكسجين الصلب باستخدام الوصف الوارد في الكتاب.
لماذا تختلف درجة انصهار المعادن على مدى واسع جدا؟ لإعداد إجابة لهذا السؤال، استخدم الأدبيات الإضافية.

لماذا ينكسر منتج السيليكون إلى قطع عند الاصطدام، بينما يتسطح منتج الرصاص فقط؟ فيها من الحالات المذكورةهل تتفكك الرابطة الكيميائية، وفي أي حالة لا تنكسر؟ لماذا؟

محتوى الدرس ملاحظات الدرسدعم إطار عرض الدرس وأساليب تسريع التقنيات التفاعلية يمارس المهام والتمارين ورش عمل الاختبار الذاتي، والدورات التدريبية، والحالات، والمهام، والواجبات المنزلية، وأسئلة المناقشة، والأسئلة البلاغية من الطلاب الرسوم التوضيحية الصوت ومقاطع الفيديو والوسائط المتعددةصور فوتوغرافية، صور، رسومات، جداول، رسوم بيانية، فكاهة، نوادر، نكت، كاريكاتير، أمثال، أقوال، كلمات متقاطعة، اقتباسات الإضافات الملخصاتالمقالات والحيل لأسرّة الأطفال الفضوليين والكتب المدرسية الأساسية والإضافية للمصطلحات الأخرى تحسين الكتب المدرسية والدروستصحيح الأخطاء في الكتاب المدرسيتحديث جزء من الكتاب المدرسي، وعناصر الابتكار في الدرس، واستبدال المعرفة القديمة بأخرى جديدة فقط للمعلمين دروس مثاليةخطة التقويم لهذا العام القواعد الارشاديةبرامج المناقشة دروس متكاملة