Υπάρχουν δύο τύποι στερεών στη φύση, που διαφέρουν σημαντικά ως προς τις ιδιότητές τους. Αυτά είναι άμορφα και κρυσταλλικά σώματα. Και τα άμορφα σώματα δεν έχουν ακριβές σημείο τήξης κατά τη θέρμανση, μαλακώνουν σταδιακά και μετά περνούν σε ρευστή κατάσταση. Ένα παράδειγμα τέτοιων ουσιών είναι η ρητίνη ή η συνηθισμένη πλαστελίνη. Αλλά η κατάσταση είναι εντελώς διαφορετική με τις κρυσταλλικές ουσίες. Παραμένουν σε στερεή κατάσταση μέχρι μια συγκεκριμένη θερμοκρασία και μόνο αφού φτάσουν λιώνουν αυτές οι ουσίες.

Είναι όλα σχετικά με τη δομή τέτοιων ουσιών. Στα κρυσταλλικά στερεά, τα σωματίδια από τα οποία αποτελούνται βρίσκονται σε ορισμένα σημεία. Και αν τα συνδέσετε με ευθείες γραμμές, θα έχετε ένα είδος φανταστικού πλαισίου, το οποίο ονομάζεται κρυσταλλικό πλέγμα. Και οι τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων μπορεί να είναι πολύ διαφορετικοί. Και ανάλογα με τον τύπο των σωματιδίων από τα οποία «κατασκευάζονται», τα πλέγματα χωρίζονται σε τέσσερις τύπους. Αυτά είναι ιοντικά, ατομικά, μοριακά και

Και στους κόμβους, κατά συνέπεια, βρίσκονται ιόντα και υπάρχει ένας ιοντικός δεσμός μεταξύ τους. μπορεί να είναι είτε απλό (Cl-, Na+) είτε σύνθετο (OH-, SO2-). Και αυτοί οι τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων μπορεί να περιέχουν κάποια υδροξείδια και οξείδια μετάλλων, άλατα και άλλες παρόμοιες ουσίες. Πάρτε, για παράδειγμα, το συνηθισμένο χλωριούχο νάτριο. Εναλλάσσει αρνητικά ιόντα χλωρίου και θετικά ιόντα νατρίου, τα οποία σχηματίζουν ένα κυβικό κρυσταλλικό πλέγμα. Οι ιονικοί δεσμοί σε ένα τέτοιο πλέγμα είναι πολύ σταθεροί και οι ουσίες που «χτίζονται» σύμφωνα με αυτήν την αρχή έχουν αρκετά υψηλή αντοχή και σκληρότητα.

Υπάρχουν επίσης τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων που ονομάζονται ατομικά. Εδώ, οι κόμβοι περιέχουν άτομα μεταξύ των οποίων υπάρχει ένας ισχυρός ομοιοπολικός δεσμός. Δεν υπάρχουν πολλές ουσίες που έχουν ατομικό πλέγμα. Αυτά περιλαμβάνουν το διαμάντι, καθώς και το κρυσταλλικό γερμάνιο, το πυρίτιο και το βόριο. Υπάρχουν μερικά ακόμα σύνθετες ουσίες, τα οποία περιέχουν και έχουν, αντίστοιχα, ατομικό κρυσταλλικό πλέγμα. Αυτά είναι τα ροκ κρύσταλλα και το πυρίτιο. Και στις περισσότερες περιπτώσεις, τέτοιες ουσίες είναι πολύ ισχυρές, σκληρές και πυρίμαχες. Είναι επίσης πρακτικά αδιάλυτα.

Και οι μοριακοί τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων έχουν μια ποικιλία ουσιών. Αυτά περιλαμβάνουν παγωμένο νερό, δηλαδή συνηθισμένο πάγο, "ξηρό πάγο" - στερεοποιημένο μονοξείδιο του άνθρακα, καθώς και στερεό υδρόθειο και υδροχλώριο. Τα μοριακά πλέγματα έχουν επίσης πολλά στερεά. ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ. Αυτά περιλαμβάνουν ζάχαρη, γλυκόζη, ναφθαλίνη και άλλες παρόμοιες ουσίες. Και τα μόρια που βρίσκονται στους κόμβους ενός τέτοιου πλέγματος συνδέονται μεταξύ τους με πολικούς και μη πολικούς χημικούς δεσμούς. Και παρά το γεγονός ότι μέσα στα μόρια υπάρχουν ισχυροί ομοιοπολικοί δεσμοί μεταξύ των ατόμων, αυτά τα ίδια τα μόρια συγκρατούνται στο πλέγμα λόγω πολύ αδύναμων διαμοριακών δεσμών. Επομένως, τέτοιες ουσίες είναι αρκετά πτητικές, λιώνουν εύκολα και δεν έχουν μεγάλη σκληρότητα.

Λοιπόν, τα μέταλλα έχουν τα περισσότερα ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙκρυσταλλικά πλέγματα. Και οι κόμβοι τους μπορούν να περιέχουν τόσο άτομα όσο και ιόντα. Σε αυτή την περίπτωση, τα άτομα μπορούν εύκολα να μετατραπούν σε ιόντα, δίνοντας τα ηλεκτρόνια τους για «κοινή χρήση». Με τον ίδιο τρόπο, τα ιόντα, έχοντας «συλλάβει» ένα ελεύθερο ηλεκτρόνιο, μπορούν να γίνουν άτομα. Και αυτό το πλέγμα καθορίζει τέτοιες ιδιότητες των μετάλλων όπως η πλαστικότητα, η ελατότητα, η θερμική και η ηλεκτρική αγωγιμότητα.

Επίσης, οι τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων μετάλλων, και άλλων ουσιών, χωρίζονται σε επτά κύρια συστήματα ανάλογα με το σχήμα των στοιχειωδών κυψελών του πλέγματος. Το πιο απλό είναι το κυβικό κελί. Υπάρχουν επίσης ρομβικά, τετραγωνικά, εξαγωνικά, ρομβοεδρικά, μονοκλινικά και τρικλινικά κύτταρα που καθορίζουν το σχήμα ολόκληρου του κρυσταλλικού πλέγματος. Αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις, τα κρυσταλλικά πλέγματα είναι πιο περίπλοκα από αυτά που αναφέρονται παραπάνω. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα στοιχειώδη σωματίδια μπορούν να βρίσκονται όχι μόνο στους ίδιους τους κόμβους του πλέγματος, αλλά και στο κέντρο ή στις άκρες του. Και μεταξύ των μετάλλων, τα πιο κοινά είναι τα ακόλουθα τρία σύνθετα κρυσταλλικά πλέγματα: κυβικά με επίκεντρο πρόσωπο, κυβικά με κέντρο στο σώμα και εξαγωνικά κλειστά. Περισσότερο φυσικά χαρακτηριστικάΤα μέταλλα εξαρτώνται όχι μόνο από το σχήμα του κρυσταλλικού τους πλέγματος, αλλά και από τη διατομική απόσταση και άλλες παραμέτρους.

Ας μιλήσουμε για στερεά. Τα στερεά μπορούν να χωριστούν σε δύο μεγάλες ομάδες: άμορφοςΚαι κρυστάλλινος. Θα τα διαχωρίσουμε σύμφωνα με την αρχή του αν υπάρχει τάξη ή όχι.

ΣΕ άμορφες ουσίεςτα μόρια είναι διατεταγμένα τυχαία. Δεν υπάρχουν μοτίβα στη χωρική τους διάταξη. Ουσιαστικά, οι άμορφες ουσίες είναι πολύ παχύρρευστα υγρά, τόσο παχύρρευστα που είναι στερεά.

Εξ ου και το όνομα: "a-" - αρνητικό σωματίδιο, "morphe" - μορφή. Οι άμορφες ουσίες περιλαμβάνουν: γυαλί, ρητίνες, κερί, παραφίνη, σαπούνι.

Η έλλειψη τάξης στη διάταξη των σωματιδίων προκαλεί φυσικές ιδιότητεςάμορφα σώματα: αυτοί δεν έχουν σταθερά σημεία τήξης. Καθώς θερμαίνονται, το ιξώδες τους μειώνεται σταδιακά και επίσης σταδιακά μετατρέπονται σε υγρή κατάσταση.

Σε αντίθεση με τις άμορφες ουσίες, υπάρχουν κρυσταλλικές ουσίες. Τα σωματίδια μιας κρυσταλλικής ουσίας ταξινομούνται χωρικά. Αυτή η σωστή δομή της χωρικής διάταξης των σωματιδίων σε μια κρυσταλλική ουσία ονομάζεται κρυσταλλικού πλέγματος.

Σε αντίθεση με τα άμορφα σώματα, κρυσταλλικές ουσίεςέχουν σταθερά σημεία τήξης.

Ανάλογα σε ποια σωματίδια βρίσκονται κόμβοι πλέγματος, και ποιες συνδέσεις τα συγκρατούν μεταξύ τους τα διαφοροποιούν: μοριακός, ατομικός, ιωνικόςΚαι μέταλλοσχάρες.

Γιατί είναι θεμελιωδώς σημαντικό να γνωρίζουμε τι είδους κρυσταλλικό πλέγμα έχει μια ουσία; Τι ορίζει; Ολα. Η δομή καθορίζει τον τρόπο χημικές και φυσικές ιδιότητες μιας ουσίας.

Το πιο απλό παράδειγμα: DNA. Σε όλους τους οργανισμούς στη γη, είναι κατασκευασμένο από το ίδιο σύνολο δομικών συστατικών: τέσσερις τύπους νουκλεοτιδίων. Και τι ποικιλία ζωής. Όλα αυτά καθορίζονται από τη δομή: τη σειρά με την οποία είναι διατεταγμένα αυτά τα νουκλεοτίδια.

Μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα.

Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι το νερό σε στερεή κατάσταση (πάγος). Ολόκληρα μόρια βρίσκονται σε θέσεις πλέγματος. Και κρατήστε τα μαζί διαμοριακές αλληλεπιδράσεις: δεσμοί υδρογόνου, δυνάμεις van der Waals.

Αυτοί οι δεσμοί είναι αδύναμοι, επομένως το μοριακό πλέγμα είναι το πιο εύθραυστο, το σημείο τήξης τέτοιων ουσιών είναι χαμηλό.

Ένα καλό διαγνωστικό σημάδι: εάν μια ουσία έχει υγρή ή αέρια κατάσταση υπό κανονικές συνθήκες και/ή έχει οσμή, τότε πιθανότατα αυτή η ουσία έχει μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα. Άλλωστε, η υγρή και η αέρια κατάσταση είναι συνέπεια του γεγονότος ότι τα μόρια στην επιφάνεια του κρυστάλλου δεν προσκολλώνται καλά (οι δεσμοί είναι αδύναμοι). Και είναι «εκπληκτικοί». Αυτή η ιδιότητα ονομάζεται μεταβλητότητα. Και τα ξεφουσκωμένα μόρια, που διαχέονται στον αέρα, φτάνουν στα οσφρητικά μας όργανα, η οποία υποκειμενικά γίνεται αισθητή ως μυρωδιά.

Έχουν ένα μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα:

1. Μερικές απλές ουσίες αμέταλλων: I 2, P, S (δηλαδή όλα τα αμέταλλα που δεν έχουν ατομικό πλέγμα).
2. Σχεδόν όλες οι οργανικές ουσίες ( εκτός από τα άλατα).
3. Και όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, οι ουσίες υπό κανονικές συνθήκες είναι υγρές ή αέριες (είναι κατεψυγμένες) ή/και άοσμες (NH 3, O 2, H 2 O, οξέα, CO 2).

Ατομικό κρυσταλλικό πλέγμα.

Στους κόμβους του ατομικού κρυσταλλικού πλέγματος, σε αντίθεση με το μοριακό, υπάρχουν μεμονωμένα άτομα. Αποδεικνύεται ότι το πλέγμα συγκρατείται με ομοιοπολικούς δεσμούς (εξάλλου είναι αυτοί που δεσμεύουν ουδέτερα άτομα).

Ένα κλασικό παράδειγμα είναι το πρότυπο αντοχής και σκληρότητας - διαμάντι (σύμφωνα με χημική φύσηείναι μια απλή ουσία άνθρακας). Επαφές: ομοιοπολική μη πολική, αφού το πλέγμα σχηματίζεται μόνο από άτομα άνθρακα.

Αλλά, για παράδειγμα, σε έναν κρύσταλλο χαλαζία (ο χημικός τύπος του οποίου είναι SiO 2) υπάρχουν άτομα Si και O, επομένως, οι δεσμοί ομοιοπολική πολική.

Φυσικές ιδιότητες ουσιών με ατομικό κρυσταλλικό πλέγμα:

1. δύναμη, σκληρότητα
2. υψηλά σημεία τήξης (ανθεκτικότητα)
3. μη πτητικές ουσίες
4. αδιάλυτο (ούτε στο νερό ούτε σε άλλους διαλύτες)

Όλες αυτές οι ιδιότητες οφείλονται στη δύναμη ομοιοπολικούς δεσμούς.

Υπάρχουν λίγες ουσίες σε ένα ατομικό κρυσταλλικό πλέγμα. Δεν υπάρχει κάποιο συγκεκριμένο μοτίβο, επομένως πρέπει απλώς να τα θυμάστε:

1. Αλλοτροπικές τροποποιήσεις άνθρακα (C): διαμάντι, γραφίτης.
2. Βόριο (Β), πυρίτιο (Si), γερμάνιο (Ge).
3. Μόνο δύο αλλοτροπικές τροποποιήσεις του φωσφόρου έχουν ατομικό κρυσταλλικό πλέγμα: ο κόκκινος φώσφορος και ο μαύρος φώσφορος. (ο λευκός φώσφορος έχει μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα).
4. SiC – καρβορούνδιο (καρβίδιο του πυριτίου).
5. BN – νιτρίδιο βορίου.
6. Πυρίτιο, κρύσταλλο βράχου, χαλαζία, άμμος ποταμού - όλες αυτές οι ουσίες έχουν τη σύνθεση SiO 2.
7. Κορούνδιο, ρουμπίνι, ζαφείρι - αυτές οι ουσίες έχουν τη σύνθεση Al 2 O 3.

Σίγουρα τίθεται το ερώτημα: Το C είναι και διαμάντι και γραφίτης. Αλλά είναι τελείως διαφορετικά: ο γραφίτης είναι αδιαφανής, λερώνει και αγώγει τον ηλεκτρισμό, ενώ το διαμάντι είναι διαφανές, δεν λερώνει και δεν άγει ηλεκτρισμό. Διαφέρουν ως προς τη δομή.

Και τα δύο είναι ατομικό πλέγμα, αλλά διαφορετικά. Επομένως οι ιδιότητες είναι διαφορετικές.

Ιωνικό κρυσταλλικό πλέγμα.

Κλασικό παράδειγμα: επιτραπέζιο αλάτι: NaCl. Στους κόμβους του πλέγματος υπάρχουν μεμονωμένα ιόντα: Na + και Cl – . Το πλέγμα συγκρατείται στη θέση του από ηλεκτροστατικές δυνάμεις έλξης μεταξύ ιόντων (το «συν» έλκεται στο «μείον»), δηλαδή ιοντικός δεσμός.

Τα ιοντικά κρυσταλλικά πλέγματα είναι αρκετά ισχυρά, αλλά εύθραυστα οι θερμοκρασίες τήξης τέτοιων ουσιών είναι αρκετά υψηλές (υψηλότερες από εκείνες των μεταλλικών δικτύων, αλλά χαμηλότερες από αυτές των ουσιών με ατομικό πλέγμα). Πολλά είναι διαλυτά στο νερό.

Κατά κανόνα, δεν υπάρχουν προβλήματα με τον προσδιορισμό του πλέγματος ιοντικών κρυστάλλων: όπου υπάρχει ιοντικός δεσμός, υπάρχει και ιοντικό πλέγμα κρυστάλλων. Αυτό: όλα τα άλατα, οξείδια μετάλλων, αλκάλια(και άλλα βασικά υδροξείδια).

Μεταλλικό κρυσταλλικό πλέγμα.

Το μεταλλικό πλέγμα πωλείται σε απλές ουσίες μέταλλα. Είπαμε νωρίτερα ότι όλο το μεγαλείο του μεταλλικού δεσμού μπορεί να γίνει κατανοητό μόνο σε συνδυασμό με το μεταλλικό κρυσταλλικό πλέγμα. Ήρθε η ώρα.

Η κύρια ιδιότητα των μετάλλων: ηλεκτρόνια πάνω εξωτερικό επίπεδο ενέργειαςΔεν συγκρατούνται καλά, έτσι δίνονται εύκολα. Έχοντας χάσει ένα ηλεκτρόνιο, το μέταλλο μετατρέπεται σε ένα θετικά φορτισμένο ιόν - ένα κατιόν:

Na 0 – 1e → Na +

Σε ένα μεταλλικό κρυσταλλικό πλέγμα, οι διαδικασίες απελευθέρωσης ηλεκτρονίων και κέρδους συμβαίνουν συνεχώς: ένα ηλεκτρόνιο αποσπάται από ένα άτομο μετάλλου σε μια θέση πλέγματος. Σχηματίζεται ένα κατιόν. Το αποσπασμένο ηλεκτρόνιο έλκεται από ένα άλλο κατιόν (ή το ίδιο): σχηματίζεται ξανά ένα ουδέτερο άτομο.

Οι κόμβοι ενός μεταλλικού κρυσταλλικού πλέγματος περιέχουν τόσο ουδέτερα άτομα όσο και μεταλλικά κατιόντα. Και τα ελεύθερα ηλεκτρόνια ταξιδεύουν μεταξύ των κόμβων:

Αυτά τα ελεύθερα ηλεκτρόνια ονομάζονται αέριο ηλεκτρονίων. Καθορίζουν τις φυσικές ιδιότητες απλών μεταλλικών ουσιών:

1. θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα
2. μεταλλική λάμψη
3. ελατότητα, ολκιμότητα

Αυτός είναι ένας μεταλλικός δεσμός: τα μεταλλικά κατιόντα έλκονται από ουδέτερα άτομα και τα ελεύθερα ηλεκτρόνια τα «κολλάνε» όλα μαζί.

Πώς να προσδιορίσετε τον τύπο του κρυσταλλικού πλέγματος.

Π.ΜΙΚΡΟ.Υπάρχει κάτι μέσα σχολικό πρόγραμμα σπουδώνΚαι Πρόγραμμα Ενιαίων Κρατικών Εξετάσεωνσε αυτό το θέμα κάτι με το οποίο δεν συμφωνούμε απόλυτα. Δηλαδή: η γενίκευση ότι οποιοσδήποτε δεσμός μετάλλου-μη μετάλλου είναι ιονικός δεσμός. Αυτή η υπόθεση έγινε εσκεμμένα, προφανώς για να απλοποιηθεί το πρόγραμμα. Αυτό όμως οδηγεί σε παραμόρφωση. Το όριο μεταξύ ιοντικών και ομοιοπολικών δεσμών είναι αυθαίρετο. Κάθε δεσμός έχει το δικό του ποσοστό «ιονικότητας» και «ομοιοπολικότητας». Ο δεσμός με ένα μέταλλο χαμηλής ενεργότητας έχει μικρό ποσοστό «ιονισμού» μοιάζει περισσότερο με ομοιοπολικό. Όμως σύμφωνα με το πρόγραμμα των Ενιαίων Κρατικών Εξετάσεων «στρογγυλοποιείται» προς το ιοντικό. Αυτό προκαλεί μερικές φορές παράλογα πράγματα. Για παράδειγμα, το Al 2 O 3 είναι μια ουσία με ατομικό κρυσταλλικό πλέγμα. Για τι είδους ιονισμό μπορούμε να μιλήσουμε εδώ; Μόνο ένας ομοιοπολικός δεσμός μπορεί να συγκρατήσει τα άτομα μαζί με αυτόν τον τρόπο. Αλλά σύμφωνα με το πρότυπο μετάλλου-μη μετάλλου, ταξινομούμε αυτόν τον δεσμό ως ιοντικό. Και έχουμε μια αντίφαση: το πλέγμα είναι ατομικό, αλλά ο δεσμός είναι ιοντικός. Σε αυτό οδηγεί η υπεραπλούστευση.

Λεπτομέρειες Κατηγορία: Μοριακή-κινητική θεωρία Δημοσιεύθηκε 14/11/2014 17:19 Προβολές: 14761

Στα στερεά, τα σωματίδια (μόρια, άτομα και ιόντα) βρίσκονται τόσο κοντά το ένα στο άλλο που οι δυνάμεις αλληλεπίδρασης μεταξύ τους δεν τους επιτρέπουν να απομακρυνθούν. Αυτά τα σωματίδια μπορούν να εκτελούν μόνο ταλαντευτικές κινήσεις γύρω από τη θέση ισορροπίας. Επομένως, τα στερεά διατηρούν το σχήμα και τον όγκο τους.

Με βάση τη μοριακή τους δομή, τα στερεά χωρίζονται σε κρυστάλλινος Και άμορφος .

Δομή κρυσταλλικών σωμάτων

Κρυσταλλικό κελί

Κρυσταλλικά είναι εκείνα τα στερεά, τα μόρια, τα άτομα ή τα ιόντα στα οποία είναι διατεταγμένα σε μια αυστηρά καθορισμένη γεωμετρική σειρά, σχηματίζοντας μια δομή στο διάστημα που ονομάζεται κρυσταλλικού πλέγματος . Αυτή η σειρά επαναλαμβάνεται περιοδικά προς όλες τις κατευθύνσεις σε τρισδιάστατο χώρο. Επιμένει σε μεγάλες αποστάσεις και δεν περιορίζεται σε χώρο. Ονομάζεται σε μακρύ δρόμο .

Τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων

Ένα κρυσταλλικό πλέγμα είναι ένα μαθηματικό μοντέλο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να φανταστεί κανείς πώς τα σωματίδια είναι διατεταγμένα σε έναν κρύσταλλο. Συνδέοντας νοητικά τα σημεία στο χώρο όπου βρίσκονται αυτά τα σωματίδια με ευθείες γραμμές, παίρνουμε ένα κρυσταλλικό πλέγμα.

Η απόσταση μεταξύ των ατόμων που βρίσκονται στις θέσεις αυτού του πλέγματος ονομάζεται παράμετρος πλέγματος .

Ανάλογα με το ποια σωματίδια βρίσκονται στους κόμβους, τα κρυσταλλικά πλέγματα είναι μοριακή, ατομική, ιοντική και μεταλλική .

Οι ιδιότητες των κρυσταλλικών σωμάτων όπως το σημείο τήξης, η ελαστικότητα και η αντοχή εξαρτώνται από τον τύπο του κρυσταλλικού πλέγματος.

Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται σε μια τιμή στην οποία αρχίζει η τήξη ενός στερεού, το κρυσταλλικό πλέγμα καταστρέφεται. Τα μόρια αποκτούν περισσότερη ελευθερία και η στερεή κρυσταλλική ουσία περνά στο υγρό στάδιο. Όσο ισχυρότεροι είναι οι δεσμοί μεταξύ των μορίων, τόσο υψηλότερο είναι το σημείο τήξης.

Μοριακό πλέγμα

Στα μοριακά πλέγματα, οι δεσμοί μεταξύ των μορίων δεν είναι ισχυροί. Επομένως, υπό κανονικές συνθήκες, τέτοιες ουσίες βρίσκονται σε υγρή ή αέρια κατάσταση. Η στερεά κατάσταση τους είναι δυνατή μόνο σε χαμηλές θερμοκρασίες. Το σημείο τήξης τους (μετάβαση από στερεό σε υγρό) είναι επίσης χαμηλό. Και υπό κανονικές συνθήκες βρίσκονται σε αέρια κατάσταση. Παραδείγματα είναι το ιώδιο (I 2), ο «ξηρός πάγος» (διοξείδιο του άνθρακα CO 2).

Ατομικό πλέγμα

Σε ουσίες που έχουν ατομικό κρυσταλλικό πλέγμα, οι δεσμοί μεταξύ των ατόμων είναι ισχυροί. Επομένως, οι ίδιες οι ουσίες είναι πολύ σκληρές. Λιώνουν σε υψηλές θερμοκρασίες. Το πυρίτιο, το γερμάνιο, το βόριο, ο χαλαζίας, τα οξείδια ορισμένων μετάλλων και η σκληρότερη ουσία στη φύση, το διαμάντι, έχουν κρυσταλλικό ατομικό πλέγμα.

Ιωνικό πλέγμα

Ουσίες με ιοντικό κρυσταλλικό πλέγμα περιλαμβάνουν αλκάλια, τα περισσότερα άλατα και οξείδια τυπικών μετάλλων. Δεδομένου ότι η ελκτική δύναμη των ιόντων είναι πολύ ισχυρή, αυτές οι ουσίες μπορούν να λιώσουν μόνο σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες. Ονομάζονται πυρίμαχα. Έχουν υψηλή αντοχή και σκληρότητα.

Μεταλλική σχάρα

Στους κόμβους του μεταλλικού πλέγματος, που έχουν όλα τα μέταλλα και τα κράματά τους, βρίσκονται τόσο άτομα όσο και ιόντα. Χάρη σε αυτή τη δομή, τα μέταλλα έχουν καλή ελαττότητα και ολκιμότητα, υψηλή θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα.

Τις περισσότερες φορές, το σχήμα του κρυστάλλου είναι ένα κανονικό πολύεδρο. Οι όψεις και οι άκρες τέτοιων πολυεδρών παραμένουν πάντα σταθερές για μια συγκεκριμένη ουσία.

Ένας μόνο κρύσταλλος ονομάζεται μονοκρύσταλλο . Έχει κανονικό γεωμετρικό σχήμα, συνεχές κρυσταλλικό πλέγμα.

Παραδείγματα φυσικών μονοκρυστάλλων είναι το διαμάντι, το ρουμπίνι, το κρύσταλλο βράχου, το ορυκτό αλάτι, το ισλανδικό σπάρ, ο χαλαζίας. ΣΕ τεχνητές συνθήκεςΟι μονοκρυστάλλοι λαμβάνονται κατά τη διαδικασία κρυστάλλωσης, όταν, με ψύξη διαλυμάτων ή τήξη σε μια ορισμένη θερμοκρασία, απομονώνεται από αυτά μια στερεή ουσία με τη μορφή κρυστάλλων. Με αργό ρυθμό κρυστάλλωσης, η κοπή τέτοιων κρυστάλλων έχει φυσικό σχήμα. Με αυτόν τον τρόπο, υπό ειδικές βιομηχανικές συνθήκες, λαμβάνονται μονοκρυστάλλοι ημιαγωγών ή διηλεκτρικών.

Οι μικροί κρύσταλλοι που συντήκονται τυχαία μεταξύ τους ονομάζονται πολυκρυστάλλους . Το πιο ξεκάθαρο παράδειγμα πολυκρυστάλλου είναι η πέτρα γρανίτη. Όλα τα μέταλλα είναι επίσης πολυκρυσταλλικά.

Ανισοτροπία κρυσταλλικών σωμάτων

Στους κρυστάλλους, τα σωματίδια βρίσκονται με διαφορετικές πυκνότητες σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Εάν συνδέσουμε άτομα σε μία από τις κατευθύνσεις του κρυσταλλικού πλέγματος με μια ευθεία γραμμή, τότε η απόσταση μεταξύ τους θα είναι η ίδια σε όλη αυτή την κατεύθυνση. Σε οποιαδήποτε άλλη κατεύθυνση, η απόσταση μεταξύ των ατόμων είναι επίσης σταθερή, αλλά η τιμή της μπορεί ήδη να διαφέρει από την απόσταση στην προηγούμενη περίπτωση. Αυτό σημαίνει ότι δυνάμεις αλληλεπίδρασης διαφορετικών μεγεθών ενεργούν μεταξύ των ατόμων σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Επομένως, οι φυσικές ιδιότητες της ουσίας σε αυτές τις κατευθύνσεις θα διαφέρουν επίσης. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται ανισοτροπία - εξάρτηση των ιδιοτήτων της ύλης από την κατεύθυνση.

Η ηλεκτρική αγωγιμότητα, η θερμική αγωγιμότητα, η ελαστικότητα, ο δείκτης διάθλασης και άλλες ιδιότητες μιας κρυσταλλικής ουσίας ποικίλλουν ανάλογα με την κατεύθυνση στον κρύσταλλο. Το ηλεκτρικό ρεύμα διεξάγεται διαφορετικά σε διαφορετικές κατευθύνσεις, η ουσία θερμαίνεται διαφορετικά και οι ακτίνες φωτός διαθλώνται διαφορετικά.

Στους πολυκρυστάλλους δεν παρατηρείται το φαινόμενο της ανισοτροπίας. Οι ιδιότητες της ουσίας παραμένουν ίδιες προς όλες τις κατευθύνσεις.

Κατά την εκτέλεση πολλών σωματικών και χημικές αντιδράσειςη ουσία περνά σε στερεή κατάσταση συσσωμάτωσης. Σε αυτή την περίπτωση, τα μόρια και τα άτομα τείνουν να διατάσσονται σε μια τέτοια χωρική σειρά στην οποία οι δυνάμεις της αλληλεπίδρασης μεταξύ των σωματιδίων της ύλης θα εξισορροπούνται στο μέγιστο βαθμό. Έτσι επιτυγχάνεται η αντοχή της στερεάς ουσίας. Τα άτομα, αφού καταλάβουν μια συγκεκριμένη θέση, εκτελούν μικρές ταλαντωτικές κινήσεις, το πλάτος των οποίων εξαρτάται από τη θερμοκρασία, αλλά η θέση τους στο χώρο παραμένει σταθερή. Οι δυνάμεις έλξης και απώθησης ισορροπούν μεταξύ τους σε μια ορισμένη απόσταση.

Σύγχρονες ιδέες για τη δομή της ύλης

Η σύγχρονη επιστήμη αναφέρει ότι ένα άτομο αποτελείται από έναν φορτισμένο πυρήνα, ο οποίος φέρει θετικό φορτίο, και από ηλεκτρόνια, τα οποία φέρουν αρνητικά φορτία. Με ταχύτητα πολλών χιλιάδων τρισεκατομμυρίων περιστροφών ανά δευτερόλεπτο, τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται στις τροχιές τους, δημιουργώντας ένα σύννεφο ηλεκτρονίων γύρω από τον πυρήνα. Το θετικό φορτίο του πυρήνα είναι αριθμητικά ίσο με το αρνητικό φορτίο των ηλεκτρονίων. Έτσι, το άτομο της ουσίας παραμένει ηλεκτρικά ουδέτερο. Πιθανές αλληλεπιδράσεις με άλλα άτομα συμβαίνουν όταν τα ηλεκτρόνια αποσπώνται από το μητρικό τους άτομο, διαταράσσοντας έτσι την ηλεκτρική ισορροπία. Σε μια περίπτωση, τα άτομα είναι διατεταγμένα σε μια ορισμένη σειρά, η οποία ονομάζεται κρυσταλλικό πλέγμα. Σε ένα άλλο, λόγω της πολύπλοκης αλληλεπίδρασης πυρήνων και ηλεκτρονίων, συνδυάζονται σε μόρια διάφοροι τύποικαι πολυπλοκότητα.

Ορισμός κρυσταλλικού πλέγματος

Συνολικά, διάφοροι τύποι κρυσταλλικών δικτύων ουσιών είναι δίκτυα με διαφορετικούς χωρικούς προσανατολισμούς, στους κόμβους των οποίων βρίσκονται ιόντα, μόρια ή άτομα. Αυτή η σταθερή γεωμετρική χωρική θέση ονομάζεται κρυσταλλικό πλέγμα της ουσίας. Η απόσταση μεταξύ των κόμβων ενός κρυσταλλικού κυττάρου ονομάζεται περίοδος ταυτότητας. Οι χωρικές γωνίες στις οποίες βρίσκονται οι κόμβοι κελιών ονομάζονται παράμετροι. Σύμφωνα με τη μέθοδο κατασκευής των δεσμών, τα κρυσταλλικά πλέγματα μπορεί να είναι απλά, με κέντρο τη βάση, με επίκεντρο το πρόσωπο και με κέντρο το σώμα. Εάν τα σωματίδια της ύλης βρίσκονται μόνο στις γωνίες του παραλληλεπίπεδου, ένα τέτοιο πλέγμα ονομάζεται απλό. Ένα παράδειγμα τέτοιου πλέγματος φαίνεται παρακάτω:

Εάν, εκτός από τους κόμβους, τα σωματίδια της ουσίας βρίσκονται στο μέσο των χωρικών διαγωνίων, τότε αυτή η διάταξη των σωματιδίων στην ουσία ονομάζεται σωματοκεντρικό κρυσταλλικό πλέγμα. Αυτός ο τύπος φαίνεται καθαρά στο σχήμα.

Εάν, εκτός από τους κόμβους στις κορυφές του πλέγματος, υπάρχει ένας κόμβος στο σημείο όπου τέμνονται οι νοητές διαγώνιοι του παραλληλεπίπεδου, τότε έχετε έναν τύπο πλέγματος με κέντρο την όψη.

Τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων

Τα διαφορετικά μικροσωματίδια που συνθέτουν μια ουσία καθορίζουν τους διαφορετικούς τύπους κρυσταλλικών δικτυωμάτων. Μπορούν να καθορίσουν την αρχή της δημιουργίας συνδέσεων μεταξύ μικροσωματιδίων μέσα σε έναν κρύσταλλο. Οι φυσικοί τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων είναι ιονικοί, ατομικοί και μοριακοί. Αυτό περιλαμβάνει επίσης διάφορους τύπους μεταλλικών κρυσταλλικών δικτυωμάτων. Μελετώντας τις αρχές εσωτερική δομήΗ χημεία ασχολείται με στοιχεία. Οι τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων παρουσιάζονται αναλυτικότερα παρακάτω.

Ιωνικά κρυσταλλικά πλέγματα

Αυτοί οι τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων υπάρχουν σε ενώσεις με ιοντικό τύπο δεσμού. Σε αυτή την περίπτωση, οι θέσεις πλέγματος περιέχουν ιόντα με αντίθετα ηλεκτρικά φορτία. Χάρη σε ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, οι δυνάμεις της διαιονικής αλληλεπίδρασης αποδεικνύονται αρκετά ισχυρές και αυτό καθορίζει τις φυσικές ιδιότητες της ουσίας. Κοινά χαρακτηριστικά είναι η ανθεκτικότητα, η πυκνότητα, η σκληρότητα και η ικανότητα αγωγής ηλεκτρικού ρεύματος. Οι ιοντικοί τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων βρίσκονται σε ουσίες όπως το επιτραπέζιο αλάτι, το νιτρικό κάλιο και άλλες.

Ατομικά κρυσταλλικά πλέγματα

Αυτός ο τύπος δομής της ύλης είναι εγγενής σε στοιχεία των οποίων η δομή καθορίζεται από ομοιοπολικούς χημικούς δεσμούς. Οι τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων αυτού του είδους περιέχουν μεμονωμένα άτομα στους κόμβους, συνδεδεμένα μεταξύ τους με ισχυρούς ομοιοπολικούς δεσμούς. Αυτός ο τύπος δεσμού εμφανίζεται όταν δύο πανομοιότυπα άτομα «μοιράζονται» ηλεκτρόνια, σχηματίζοντας έτσι ένα κοινό ζεύγος ηλεκτρονίων για γειτονικά άτομα. Χάρη σε αυτή την αλληλεπίδραση, οι ομοιοπολικοί δεσμοί συνδέουν τα άτομα ομοιόμορφα και ισχυρά με μια συγκεκριμένη σειρά. Τα χημικά στοιχεία που περιέχουν ατομικούς τύπους κρυσταλλικών δικτυωμάτων είναι σκληρά, έχουν υψηλό σημείο τήξης, είναι κακοί αγωγοί του ηλεκτρισμού και είναι χημικά ανενεργά. Κλασικά παραδείγματα στοιχείων με παρόμοια εσωτερική δομή περιλαμβάνουν το διαμάντι, το πυρίτιο, το γερμάνιο και το βόριο.

Μοριακά κρυσταλλικά πλέγματα

Οι ουσίες που έχουν ένα μοριακό τύπο κρυσταλλικού πλέγματος είναι ένα σύστημα σταθερών, αλληλεπιδρώντων, στενά συσκευασμένων μορίων που βρίσκονται στους κόμβους του κρυσταλλικού πλέγματος. Σε τέτοιες ενώσεις, τα μόρια διατηρούν τη χωρική τους θέση στην αέρια, υγρή και στερεή φάση. Στους κόμβους του κρυστάλλου, τα μόρια συγκρατούνται μεταξύ τους με ασθενείς δυνάμεις van der Waals, οι οποίες είναι δεκάδες φορές πιο αδύναμες από τις δυνάμεις ιοντικής αλληλεπίδρασης.

Τα μόρια που σχηματίζουν έναν κρύσταλλο μπορεί να είναι είτε πολικά είτε μη πολικά. Λόγω της αυθόρμητης κίνησης των ηλεκτρονίων και των δονήσεων των πυρήνων στα μόρια, η ηλεκτρική ισορροπία μπορεί να μετατοπιστεί - έτσι προκύπτει μια στιγμιαία ηλεκτρική διπολική ροπή. Τα κατάλληλα προσανατολισμένα δίπολα δημιουργούν ελκτικές δυνάμεις στο πλέγμα. Το διοξείδιο του άνθρακα και η παραφίνη είναι τυπικά παραδείγματα στοιχείων με μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα.

Μεταλλικά κρυσταλλικά πλέγματα

Ένας μεταλλικός δεσμός είναι πιο εύκαμπτος και όλκιμος από έναν ιοντικό δεσμό, αν και μπορεί να φαίνεται ότι και οι δύο βασίζονται στην ίδια αρχή. Οι τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων μετάλλων εξηγούν τις τυπικές ιδιότητές τους - όπως η μηχανική αντοχή, η θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα και η τήξη.

Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα ενός μεταλλικού κρυσταλλικού πλέγματος είναι η παρουσία θετικά φορτισμένων μεταλλικών ιόντων (κατιόντων) στις θέσεις αυτού του πλέγματος. Μεταξύ των κόμβων υπάρχουν ηλεκτρόνια που εμπλέκονται άμεσα στη δημιουργία ενός ηλεκτρικού πεδίου γύρω από το πλέγμα. Ο αριθμός των ηλεκτρονίων που κινούνται μέσα σε αυτό το κρυσταλλικό πλέγμα ονομάζεται αέριο ηλεκτρονίων.

Ελλείψει ηλεκτρικού πεδίου, τα ελεύθερα ηλεκτρόνια εκτελούν χαοτική κίνηση, αλληλεπιδρώντας τυχαία με ιόντα πλέγματος. Κάθε τέτοια αλληλεπίδραση αλλάζει την ορμή και την κατεύθυνση της κίνησης του αρνητικά φορτισμένου σωματιδίου. Με το ηλεκτρικό τους πεδίο, τα ηλεκτρόνια προσελκύουν κατιόντα προς τον εαυτό τους, εξισορροπώντας την αμοιβαία απώθησή τους. Αν και τα ηλεκτρόνια θεωρούνται ελεύθερα, η ενέργειά τους δεν είναι αρκετή για να φύγουν από το κρυσταλλικό πλέγμα, έτσι αυτά τα φορτισμένα σωματίδια βρίσκονται συνεχώς εντός των ορίων του.

Η παρουσία ηλεκτρικού πεδίου δίνει στο αέριο ηλεκτρονίων πρόσθετη ενέργεια. Η σύνδεση με τα ιόντα στο κρυσταλλικό πλέγμα των μετάλλων δεν είναι ισχυρή, επομένως τα ηλεκτρόνια εγκαταλείπουν εύκολα τα όριά του. Τα ηλεκτρόνια κινούνται κατά μήκος των γραμμών δύναμης, αφήνοντας πίσω θετικά φορτισμένα ιόντα.

συμπεράσματα

Η χημεία αποδίδει μεγάλη σημασία στη μελέτη της εσωτερικής δομής της ύλης. Οι τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων διαφόρων στοιχείων καθορίζουν σχεδόν ολόκληρο το φάσμα των ιδιοτήτων τους. Επηρεάζοντας τους κρυστάλλους και αλλάζοντας την εσωτερική τους δομή, είναι δυνατό να ενισχυθούν οι επιθυμητές ιδιότητες μιας ουσίας και να αφαιρεθούν οι ανεπιθύμητες και να μετασχηματιστούν χημικά στοιχεία. Έτσι, η μελέτη της εσωτερικής δομής του περιβάλλοντος κόσμου μπορεί να βοηθήσει στην κατανόηση της ουσίας και των αρχών της δομής του σύμπαντος.

5. Ιωνικός και μεταλλικός δεσμός. Δεσμός υδρογόνου. Σθένος

5.4. Τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων

Οι ουσίες σε στερεά κατάσταση μπορούν να έχουν άμορφη και κρυσταλλική δομή. Στις άμορφες ουσίες (γυαλί, πολυμερή) η διάταξη των σωματιδίων είναι διαταραγμένη, αλλά στις κρυσταλλικές ουσίες οι δομικές μονάδες (άτομα, μόρια ή ιόντα) είναι διατεταγμένες με αυστηρή σειρά.

Κάτω από κρυσταλλικού πλέγματοςαναφέρεται στο πλαίσιο που σχηματίζεται εάν οι δομικές μονάδες ενός κρυστάλλου συνδέονται με νοητές ευθείες γραμμές. Τα σημεία τομής αυτών των ευθειών ονομάζονται κόμβοι κρυσταλλικού πλέγματος. Ανάλογα με τη φύση των σωματιδίων που βρίσκονται στους κόμβους του κρυσταλλικού πλέγματος, καθώς και με τον τύπο χημικός δεσμόςΑνάμεσά τους υπάρχουν τέσσερις κύριοι τύποι (τύποι) κρυσταλλικών δικτυωμάτων: ατομικό, μοριακό, ιοντικό και μεταλλικό.

Οι ουσίες με ατομικά, ιοντικά και μεταλλικά κρυσταλλικά πλέγματα έχουν μη μοριακή δομή

Σε κόμβους ατομικό κρυσταλλικό πλέγμαυπάρχουν άτομα ίδια ή διαφορετικά χημικά στοιχεία(συνήθως μη μέταλλα) που συνδέονται μεταξύ τους με ισχυρούς ομοιοπολικούς δεσμούς (βλ. Εικ. 16.1 στη σελ. 347). Οι ουσίες με ατομικό πλέγμα ονομάζονται ατομικοί ή ομοιοπολικοί κρύσταλλοι.

Ας θυμηθούμε ουσίες με ατομικό κρυσταλλικό πλέγμα: βόριο, πυρίτιο, διαμάντι, γραφίτης, μαύρος και κόκκινος φώσφορος, καρβορούνδιο SiC, οξείδιο του πυριτίου (IV) SiO 2.

Λόγω της υψηλής ενέργειας των ομοιοπολικών δεσμών, οι ουσίες ατομικής δομής έχουν πολύ υψηλό σημείο τήξης, υψηλή σκληρότητα και αντοχή και χαμηλή διαλυτότητα. κατά κανόνα, είναι διηλεκτρικά ή ημιαγωγοί (πυρίτιο, γερμάνιο). Η πιο σκληρή φυσική ουσία είναι το διαμάντι (σημείο τήξης 3500 °C), η πιο πυρίμαχη είναι ο γραφίτης (3700 °C). το καρβορούνδιο SiC (2700 °C) και το πυρίτιο SiO 2 (1610 °C) έχουν υψηλό σημείο τήξης.

Σε κόμβους μοριακούς κρυστάλλους(ουσίες με μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα, μοριακή δομή) υπάρχουν μόρια (Εικ. 5.7, α). Τα μόρια συνδέονται μεταξύ τους με ασθενείς διαμοριακές δυνάμεις (μην συγχέεται: στα μόρια ο δεσμός είναι ομοιοπολικός, δηλαδή ισχυρός), που απαιτεί σχετικά λίγη ενέργεια για να σπάσει. Επομένως, οι μοριακές ουσίες έχουν χαμηλή αντοχή, χαμηλή σκληρότητα, σημαντική συμπιεστότητα και χαμηλά σημεία τήξης και βρασμού. Χαρακτηρίζονται από αστάθεια, πολλά έχουν οσμή και μερικά εξαχνώνονται. Οι μοριακοί κρύσταλλοι δεν αγώγουν ηλεκτρισμό και μπορούν να είναι διαλυτοί σε πολικούς και μη πολικούς διαλύτες.

Οι περισσότερες ουσίες με ομοιοπολικούς πολικούς ή μη πολικούς δεσμούς έχουν μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα, με εξαίρεση τις ουσίες ατομικής δομής που αναφέρονται παραπάνω. Η μοριακή δομή είναι πιο χαρακτηριστική για οργανική ύλη. Παραδείγματα ουσιών μοριακής δομής: ευγενή αέρια (για αυτά οι έννοιες ατόμου και μορίου είναι πανομοιότυπες, μπορούμε να πούμε ότι τα ευγενή αέρια αποτελούνται από μονοατομικά μόρια), αλογόνα (σε στερεή κατάσταση), λευκό φώσφορο P4, ορθορομβικό και μονοκλινικό θείο S8, στερεό οξυγόνο, όζον, άζωτο, νερό, υδραλογονίδια, αλκάνια, βενζόλιο.

Ρύζι. 5.7. Η δομή του κρυσταλλικού πλέγματος από διοξείδιο του άνθρακα (CO 2) σε στερεή κατάσταση (α) και χλωριούχο νάτριο (β)

Όλες οι ουσίες με ιοντικούς δεσμούς σχηματίζονται δικτυώματα ιοντικών κρυστάλλων, έχουν ιοντική δομή. Αυτά είναι άλατα, βασικά και αμφοτερικά οξείδια, βάσεις, δυαδικές ενώσειςμέταλλα με αμέταλλα (υδρίδια, νιτρίδια κ.λπ.). Στους κόμβους των ιοντικών κρυστάλλων υπάρχουν αντίθετα φορτισμένα απλά ή σύνθετα κατιόντα και ανιόντα, διασυνδεδεμένα με ισχυρό ιοντικό δεσμό (Εικ. 5.7, β) Λόγω της αντοχής του ιοντικού δεσμού, οι ιονικοί κρύσταλλοι έχουν μεγάλη σκληρότητα, είναι μη πτητικές. και άοσμο, και χαρακτηρίζονται από υψηλά σημεία βρασμού και τήξης. Σε θερμοκρασία δωματίου, οι ιοντικές ουσίες άγουν το ηλεκτρικό ρεύμα και θερμαίνονται ελάχιστα, πολλές από αυτές είναι πολύ διαλυτές σε πολικούς διαλύτες και τα τήγματα αγώγουν ηλεκτρικό ρεύμα. Οι ιοντικές ουσίες χαρακτηρίζονται από ασθενή παραμόρφωση και ευθραυστότητα, καθώς όταν τα ιόντα μετατοπίζονται μεταξύ τους, δημιουργούνται απωστικές δυνάμεις μεταξύ ιόντων παρόμοιας φόρτισης.

Ουσίες με μορφή μεταλλικού δεσμού μεταλλικά κρυσταλλικά πλέγματα(μεταλλικοί κρύσταλλοι), στους οποίους (βλ. Εικ. 5.1) η επικοινωνία παρέχεται από ελεύθερα ηλεκτρόνια (αέριο ηλεκτρονίων).

Για το λόγο αυτό, οι απλές ουσίες μέταλλα (και τα κράματά τους) έχουν χαρακτηριστική μεταλλική λάμψη, πολύ υψηλή θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα, είναι αδιαφανή, ελατά και όλκιμα. Τα μέταλλα έχουν ένα ευρύ φάσμα σημείων τήξης (για παράδειγμα, υπό κανονικές συνθήκες, ο υδράργυρος βρίσκεται σε υγρή κατάσταση συσσωματώματος), σκληρότητα (μαλακός μόλυβδος και πολύ σκληρό χρώμιο), το οποίο οφείλεται σε ορισμένες διαφορές στη φύση του μεταλλικού δεσμού διαφορετικών μέταλλα. Όπως έχει ήδη σημειωθεί, η θερμοκρασία τήξης των μετάλλων μπορεί να χρησιμεύσει ως μέτρο της αντοχής ενός μεταλλικού δεσμού: όσο υψηλότερη είναι η τήξη, τόσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια του μεταλλικού δεσμού. Το σημείο τήξης των μετάλλων αυξάνεται στη σειρά:

υδράργυρος → μέταλλα αλκαλίων → μέταλλα αλκαλικών γαιών →

→ μέταλλα δ-οικογένειας → βολφράμιο.

Παράδειγμα 5.4. Μεταξύ των ενώσεων χλωρίου με στοιχεία της 3ης περιόδου, το χαμηλότερο σημείο τήξης είναι:

Λύση. Η ουσία που αναζητούμε είναι το SCl 2, αφού έχει μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα (όλες οι άλλες ουσίες είναι ιοντικές).