Натрій хлор кристалічні грати. Типи кристалічних грат

В воді

Кристал хлориду натрію

Хлорид натріюабо хлористий натрій(NaCl) - натрієва сіль соляної кислоти. Відомий у побуті під назвою кухонної солі, основним компонентом якої є. Хлорид натрію у значній кількості міститься в морській воді, надаючи їй солоний смак. ]. Зустрічається у природі у вигляді мінералу галіту ( кам'яної солі). Чистий хлорид натрію є безбарвними кристалами, але з різними домішками його колір може приймати блакитний, фіолетовий, рожевий, жовтий або сірий відтінок.

Знаходження в природі та виробництво

У природі хлорид натрію зустрічається у вигляді мінералу галіту, який утворює поклади кам'яної солі серед осадових гірських порід, прошарку та лінзи на берегах солоних озер та лиманів, соляні кірки у солончаках та на стінках кратерів вулканів та у сольфатарах. Велика кількістьхлориду натрію розчинено у морській воді. Світовий океан містить 4×10 15 тонн NaCl, тобто з кожної тонни морської водиможна отримати в середньому 1,3 кг натрію хлориду. Сліди NaCl постійно містяться в атмосфері внаслідок випаровування бризок морської води. У хмарах на висоті півтора кілометра 30% крапель, більших за 10 мкм за розміром, містять NaCl. Також його знайдено у кристалах снігу.

Найбільш ймовірно, що перше знайомство людини з сіллю сталося в лагунах теплих морів або на соляних озерах, де на мілководді солона вода інтенсивно випаровувалась під дією високої температури та вітру, а в осаді накопичувалася сіль. за образного виразуПіфагора, «сіль була народжена шляхетними батьками: сонцем і морем».

Галіт

У природі хлорид натрію найчастіше зустрічається як мінералу галита. Він має гранецентровані кубічні грати і містить 39,34%, 60,66%. Іншими хімічними елементами, що входять до складу домішок, є: , , , , , , , , , , , , , , , , . Щільність 2,1-2, 2 г/см³, а твердість за шкалою Мооса – 2. Безбарвний прозорий мінерал зі скляним блиском. Поширений мінерал солоносних товщ. Утворюється при осадженні в замкнутих водоймах, а також продукт згону на стінках кратерів вулканів. Складає пласти в осадових породах лагунних та морських фацій, штокоподібні тіла в соляних куполах тощо.

Кам'яна сіль

Кам'яною сіллю називають осадову гірську породу з групи евапоритів, що складається більш ніж на 90% галита. Галіт також часто називають кам'яною сіллю. Ця осадова гірська породаможе бути безбарвною або сніжно-білою, але частіше вона пофарбована домішками глин, тальку ( сірий колір), оксидами та гідроксидами заліза (жовтий, помаранчевий, рожевий, червоний), бітумами (бура). Кам'яна сіль містить хлориди та сульфати натрію, калію, магнію та кальцію, броміди, іодиди, борати, гіпс, домішки карбонатно-глинистого матеріалу, доломіту, анкериту, магнезиту, бітумів і так далі.

За умовами формування родовищ кам'яну сіль поділяють на такі види:

• розсоли сучасних соляних басейнів
• соляні підземні води
• поклади мінеральних солейсучасних соляних басейнів
• копалини поклади (найважливіші для промисловості).

Морська сіль

Морська сільє сумішшю солей (хлориди, карбонати, сульфати і т. д.), що утворюється при повному випаровуванні морської води. Середній вміст солей у морській воді становить:

Очищена кристалічна морська сіль

При випаровуванні морської води при температурі від +20 до +35 °C в осаді спочатку кристалізуються найменш розчинні солі- карбонати кальцію та магнію та сульфат кальцію. Потім випадають більш розчинні сульфати натрію та магнію, хлориди натрію, калію та магнію, і після них - сульфати калію та магнію. Послідовність кристалізації солей і склад осаду може дещо змінюватись в залежності від температури, швидкості випаровування та інших умов. У промисловості морську сіль одержують із морської води, в основному методом звичайного випарювання. Вона відрізняється від кам'яної солі значно великим змістомінших хімічних солей, мінералів та різних мікроелементів, в першу чергу йоду, калію, магнію та марганцю. Відповідно, вона відрізняється від хлориду натрію і до смаку - гірко-солоний присмак їй надають солі магнію. Вона використовується в медицині: при лікуванні шкірних захворювань, таких як псоріаз. Як лікувальна речовина в аптечній та звичайній торгової мережіНайпоширенішим продуктом є сіль з Мертвого моря. В очищеному вигляді цей вид солі також пропонується в продуктовій торговій мережі - як натуральна і багата на йод харчова.

Поклади

Поклади кам'яної солі знайдено переважають у всіх геологічних системах. Найважливіші з них зосереджені в кембрійських, девонських, пермських та третинних відкладах. Кам'яна сіль складає потужні пластові поклади та ядра склепінчастих структур (соляних куполів і штоків), утворює прошарки, лінзи, гнізда та вкраплення в інших породах. Серед озерних родовищ Росії найбільші - Ельтонське, Баскунчак у Прикаспії, Кучукське озеро, Кулундинське озеро, Ебейти та інші озера в Західному Сибіру.

Виробництво

У давнину технологія видобутку солі полягала в тому, що соляну рапу (розчин) витягували кінським приводом із шахт, які називалися «колодцями» або «вікнами», і були досить глибокими – 60-90 м. сольовий розчинвиливали в особливий резервуар - творило, Звідки вона через отвори стікала в нижній резервуар, і системою жолобів подавалася в дерев'яні башти. Там її розливали у великі чани, де сіль виварювали.

На Русі помори виварювали сіль узбережжя Білого моря і називали її морянка. У 1137 році новгородський князьСвятослав визначив податок на соляні варниці

Біломорської сіллю, яка називається «морянкою», торгували по всій Російській імперії до початку XX століття, поки її не витіснила дешевша поволзька сіль.

Сучасний видобуток хлориду натрію механізований та автоматизований. Сіль масово видобувається випарюванням морської води (тоді її називають морською сіллю) або розсолу з інших ресурсів, таких як соляні джерела та соляні озера, а також розробкою соляних шахт та видобутком кам'яної солі.
Для видобутку хлориду натрію з морської води необхідні умови спекотного клімату з низькою вологістю повітря, наявність значних низовинних територій, що лежать нижче рівня моря, або затоплюваних припливом, слабка водопроникність грунту випарних басейнів, мала кількість опадів протягом сезону активного випаровування, відсутність впливу пресних та наявність розвиненої транспортної інфраструктури.

Світове виробництво солі у 2009 році оцінюється у 260 мільйонів тонн. Найбільшими світовими виробниками є Китай (60,0 млн. тонн), США (46,0 млн. тонн), Німеччина (16,5 млн. тонн), Індія (15,8 млн. тонн) і Канада (14 млн. тонн).

Застосування

У харчовій промисловості та кулінарії

Сіль кухонна

У харчової промисловостіі кулінарії використовують хлорид натрію, чистота якого має бути не менше 97%. Його застосовують як смакову добавку та для консервування. харчових продуктів. Такий хлорид натрію має товарну назву кухонна сіль, Іноді також вживаються назви харчова, їдальня, а також уточнення назви залежно від її походження - кам'яна, морська, і за складом добавок - йодована, фторована і т. д. Така сіль є кристалічним сипучим продуктом із солоним смаком без присмаку, без запаху (за винятком йодованої солі), у якому не допускаються сторонні домішки, не пов'язані з методом добування солі. Крім хлориду натрію, кухонна сіль містить не велика кількістьсолей кальцію, магнію, калію, які надають їй гігроскопічності та жорсткості. Чим менше цих домішок у солі, тим вища її якість.

Виділяють сорти: екстра, вищий, перший та другий. Масова часткахлористого натрію у сортах, %:

• екстра - щонайменше 99,5;
• вищий – 98,2;
• перший – 97,5;
• другий – 97,0.

Масова частка вологи в виварювальної солісорти "екстра" 0,1%, у вищому сорті - 0,7%. Допускають добавки йодиду калію (йодистого калію), йодату калію, фторидів калію та натрію. Масова частка йоду повинна становити (40,0 ± 15,0) × 10 -4 %, фтору (25,0 ± 5,0) × 10 -3 %. Колір екстра та вищого сортів – білий, проте для першого та другого допускається сірий, жовтуватий, рожевий та блакитний відтінки залежно від походження солі. Харчову кухонну сіль виробляють меленою та сіяною. За розміром зерен мелену сіль поділяють на номери: 0, 1, 2, 3. Чим більший номер, тим більше зерна солі.

У кулінарії хлорид натрію споживають як найважливішу приправу. Сіль має характерний смак, без якого їжа здається людині прісною. Така особливість солі зумовлена ​​фізіологією людини. Однак часто люди споживають солі більше, ніж потрібно для фізіологічних процесів.

У комунальному господарстві. Технічна сіль

Взимку хлорид натрію, змішаний з іншими солями, піском або глиною – так звана технічна сіль – застосовується як антифриз проти ожеледиці. Нею посипають тротуари, хоча це негативно впливає на шкіряне взуття та технічний стан автотранспорту через корозійні процеси.

Регенерація Nа-катіонітових фільтрів

N-катіонітові фільтри широко застосовуються в установках пом'якшення води всіх потужностей при водопідготовці. Катіонітним матеріалом на сучасних водопідготовчих установках служать в основному глауконіт, полімерні іонообмінні смоли та сульфовані вугілля. Найбільш поширені сульфокатіонітні іонообмінні смоли.

Регенерацію Nа-катіонітових фільтрів здійснюють 6-10%-м розчином кухонної солі, в результаті катіоніт перекладається Na-форму, регенерується. Реакції йдуть за рівняннями:

Хімічна промисловість

Сіль, поряд з кам'яним вугіллям, вапняками та сіркою, утворює «велику четвірку» продуктів мінеральної сировини, які є найважливішими для хімічної промисловості. З неї одержують соду, хлор, соляну кислоту, гідроксид натрію, сульфат натрію та металевий натрій. Крім цього сіль використовується також для промислового отриманнялегкорозчинного у воді натрію хлорату, який є засобом для знищення бур'янів . Сумарне рівняння реакції електролізу гарячого розчину хлориду натрію:

Одержання хлору та гідроксиду натрію

• на катоді як побічний продукт виділяється водень внаслідок відновлення іонів H + , утворених у результаті електролітичної дисоціаціїводи:

• оскільки (внаслідок практично повної електролітичної дисоціації NaCl), хлор у розчині знаходиться у вигляді хлорид-іонів, вони окислюються на аноді до вільного хлору у вигляді газу:

• сумарна реакція:

Як видно із рівняння сумарної реакції, ще одним продуктом є гідроксид натрію. Витрата електроенергії на 1 т хлору становить приблизно 2700 кВт × год. Отриманий хлор при підвищеному тиску зріджується в жовту рідину вже за нормальної температури.

Якщо між анодом і катодом немає діафрагми, то розчинений у воді хлор починає реагувати з гідроксидом натрію, утворюючи хлорид та гіпохлорит натрію NaCl O:

Амальгаму пізніше розкладають гарячою водоюз утворенням гідроксиду натрію та водню, а ртуть перекачують насосом назад в електролізер:

Сумарна реакція процесу така сама, як і у випадку діафрагмового методу.

Одержання металевого натрію

Металевий натрій одержують електролізом розплаву хлориду натрію. Відбуваються такі процеси:

• на катоді виділяється натрій:

• на аноді виділяється хлор (як побічний продукт):

• сумарна реакція:

Ванна електролізера складається із сталевого кожуха з футеровкою, графітового анода та кільцевого залізного катода. Між катодом та анодом розташовується сітчаста діафрагма. Для зниження температури плавлення NaCl (+800 °C), електролітом є не чистий хлорид натрію, а його суміш із хлоридом кальцію CaCl 2 (40:60) з температурою плавлення +580 °C. Металевий натрій, який збирається у верхній частині катодного простору, містить до 5 % домішок кальцію, але останній згодом майже повністю відокремлюється, оскільки його розчинність у рідкому натрії при температурі його плавлення (+371 K = 98 °C) становить лише 0,01 %. З витрачанням NaCl його постійно додають у ванну. Витрати електроенергії становлять приблизно 15 кВт × год на 1 кг натрію.

Одержання соляної кислоти та сульфату натрію

Серед багатьох промислових методів отримання соляної кислоти, тобто водного розчину хлороводню (HCl), застосовується реакція обміну між хлоридом натрію та сірчаною кислотою:

Перша реакція відбувається значною мірою вже при звичайних умоваха при слабкому нагріванні йде майже до кінця. Друга відбувається лише за високих температур. Процес здійснюється у спеціальних механізованих печах великої потужності. Хлороводень, який виділяється, знепилюють, охолоджують та поглинають водою з утворенням соляної кислоти. Як побічний продукт утворюється сульфат натрію Na 2 SO 4 .

Цей метод застосовується також для одержання хлороводню в лабораторних умовах.

Фізичні та фізико-хімічні властивості

Температура плавлення 800,8 °С, кипіння 1465 °С.

Помірно розчиняється у воді, розчинність мало залежить від температури: коефіцієнт розчинності NaCl (у грамах на 100 г води) дорівнює 35,9 за +21 °C і 38,1 за +80 °C. Розчинність хлориду натрію суттєво знижується у присутності хлороводню, гідроксиду натрію, солей – хлоридів металів. Розчиняється в рідкому аміаку, вступає у реакції обміну. У чистому виглядіхлорид натрію не гігроскопічний. Однак сіль часто буває забруднена домішками (переважно іонами Ca 2+ , Mg 2+ та SO2−
4), і така сіль на повітрі сиріє. Кристаллогідрат NaCl · 2H 2 O можна виділити при температурі нижче +0,15 °C.

Суміш подрібненого льоду з дрібним порошком натрію хлориду є ефективним охолоджувачем. Так, суміш 30 г NaCl на 100 г льоду охолоджується до температури −20 °C. Це тому, що водний розчин солі замерзає при температурі нижче 0 °C. Лід, що має температуру близько 0 °C, плавиться в такому розчині, поглинаючи тепло навколишнього середовища.

Діелектрична проникність NaCl - 6,3

Щільність та концентрація водних розчинів NaCl

Лабораторне отримання та хімічні властивості

При дії сірчаної кислоти виділяє хлороводень.

З розчином нітрату срібла утворює білий осад хлориду срібла (якісна реакція на хлорид-іон).

У кристалічній решітці між атомами переважає іонний хімічний зв'язок, що є наслідком дії електростатичної взаємодії протилежних заряду іонів.

Див. також

• Поварена сіль - спеція та харчова добавка
• Галіт – мінерал

Примітки

1. Натрію хлорид на сайті англ. National Institute of Standards and Technology) (англ.)
2. Некрасов Б. В.Основи загальної хімії. Т. 2. Вид. 3-тє, испр. і доп., М.: Хімія, 1973. - 688 с.; 270 табл.; 426 рис.; Список літератури, посилань. С. 218
3. Піфагор. Золоті сережки. Фігури езотерики. - М.: Вид-во Ексмо, 2003. - 448 с. (Антологія мудрості).
4. Мала гірська енциклопедія. У 3 т. = Мала гірнича енциклопедія / (На укр. яз.).За ред. В. С. Білецького. - Донецьк: Донбас, 2004. - ISBN 966-7804-14-3.
5. УНІАН: Морська сіль для краси та здоров'я шкіри
6. Російське законодавство Х-XX століть. Законодавство Стародавньої Русі. Т. 1. М., 1984. С. 224-225.
7. У перекладі з поморської «говори» слово черен означає чотирикутний ящик, кований з листового заліза, а салга - котел, в якому варили сіль. Пузом у біломорських солеварнях називали мішок солі у два четверики, тобто об'ємом близько 52 літрів.
8. Сіль (PDF), Геологічний огляд США на сайті Програми мінеральних ресурсів (англ.)

Поварена сіль - це хлорид натрію, що застосовується як добавка до їжі, консерванту продуктів харчування. Використовується також у хімічній промисловості, медицині. Служить найважливішою сировиною для отримання їдкого натру, соди та інших речовин. Формула солі кухонної – NaCl.

Утворення іонного зв'язку між натрієм та хлором

Хімічний склад хлориду натрію відображає умовна формула NaCl, яка дає уявлення про рівну кількість атомів натрію та хлору. Але речовина утворена не двоатомними молекулами, а складається із кристалів. При взаємодії лужного металуіз сильним неметалом кожен атом натрію віддає більш електронегативного хлору. Виникають катіони натрію Na + та аніони кислотного залишкусоляної кислоти Cl -. Різноіменно заряджені частинки притягуються, утворюючи речовину з іонною кристалічною решіткою. Маленькі катіони натрію розташовані між великими аніонами хлору. Число позитивних частинок у складі хлориду натрію дорівнює кількості негативних, речовина в цілому є нейтральним.

Хімічна формула. Поварена сіль та галит

Солі - це складні речовини іонної будови, назви яких починаються з найменування кислотного залишку. Формула солі кухонної – NaCl. Геологи мінерал такого складу називають «галіт», а осадову породу- "Кам'яна сіль". Застарілий хімічний термін, який часто вживається з виробництва, — «хлористий натрій». Ця речовина відома людям з давнину, Колись його вважали «білим золотом». Сучасні учні шкіл та студенти під час читання рівнянь реакцій за участю хлориду натрію називають хімічні знаки («натрій хлор»).

Проведемо нескладні розрахунки за формулою речовини:

1) Mr (NaCl) = Ar (Na) + Ar (Cl) = 22,99 + 35,45 = 58,44.

Відносна становить 58,44 (в а.е.м.).

2) Чисельно дорівнює молекулярній вазі молярна маса, але ця величина має одиниці виміру г/моль: М (NaCl) = 58,44 г/моль.

3) Зразок солі масою 100 г містить 60,663 г атомів хлору та 39,337 г натрію.

Фізичні властивості кухонної солі

Крихкі кристали галіта - безбарвні або білі. У природі також зустрічаються родовища кам'яної солі, забарвленої сірого, жовтого або блакитного кольору. Іноді мінеральна речовинамає червоний відтінок, що обумовлено видами та кількістю домішок. Твердість галита складає всього 2-2,5, скло залишає на його поверхні межу.

Інші фізичні параметрихлориду натрію:

• запах - відсутній;
• смак – солоний;
• щільність - 2,165 г/см3 (20 ° C);
• температура плавлення - 801 ° C;
• точка кипіння - 1413 ° C;
• розчинність у воді – 359 г/л (25 °C);

Одержання хлориду натрію у лабораторії

При взаємодії металевого натрію з газоподібним хлором у пробірці утворюється речовина білого кольору- хлорид натрію NaCl (формула кухонної солі).

Хімія дає уявлення про різних способахотримання однієї й тієї ж сполуки. Ось деякі приклади:

NaOH (водн.) + HCl = NaCl + H2O.

Окисно-відновна реакція між металом та кислотою:

2Na + 2HCl = 2NaCl + Н 2 .

Дія кислоти на оксид металу: Na 2 O + 2HCl (водн.) = 2NaCl + H 2 O

Витіснення слабкої кислоти з розчину її солі сильнішої:

Na 2 CO 3 + 2HCl (водн.) = 2NaCl + H 2 O + CO 2 (газ).

Для застосування в промислових масштабах усі ці методи надто дорогі та складні.

Виробництво кухонної солі

Ще на зорі цивілізації люди знали, що після засолювання м'ясо та риба зберігаються довше. Прозорі, правильної форми кристали галіта використовувалися у деяких давніх країнах замість грошей і були на вагу золота. Пошук та розробка родовищ галита дозволили задовольнити зростаючі потреби населення та промисловості. Найважливіші природні джерелакухонної солі:

• поклади мінералу галіту у різних країнах;
• вода морів, океанів та солоних озер;
• прошарки та кірки кам'яної солі на берегах солоних водойм;
• кристали галіту на стінках вулканічних кратерів;
• солончаки.

У промисловості використовуються чотири основні способи одержання кухонної солі:

• вилуговування галіту з підземного шару, випаровування отриманого розсолу;
• видобуток у;
• випарювання або розсолу солоних озер (77% від маси сухого залишку посідає хлорид натрію);
• використання побічного продукту опріснення солоних вод.

Хімічні властивості хлориду натрію

За своїм складом NaCl - це середня сіль, утворена лугом та розчинною кислотою. Хлорид натрію – сильний електроліт. Тяжіння між іонами настільки велике, що його можуть зруйнувати тільки сильно полярні розчинники. У воді речовини розпадається, звільняються катіони та аніони (Na + , Cl -). Їхньою присутністю зумовлена ​​електропровідність, якою володіє розчин кухонної солі. Формула в цьому випадку записується так само, як для сухої речовини NaCl. Одна з якісних реакцій на катіон натрію - фарбування в жовтий колірполум'я пальника. Для отримання результату досвіду потрібно набрати на чисту дротяну петлю трохи твердої солі і внести в середню частинуполум'я. Властивості кухонної солі також пов'язані з особливістю аніону, яка полягає в якісної реакціїна хлорид-іон. При взаємодії з нітратом срібла у розчині випадає білий осад хлориду срібла (фото). Хлороводень витісняється із солі сильнішими кислотами, ніж соляна: 2NaCl + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2HCl. За звичайних умов хлорид натрію не піддається гідролізу.

Сфери застосування кам'яної солі

Хлорид натрію знижує температуру плавлення льоду, тому взимку на дорогах та тротуарах використовується суміш солі з піском. Вона вбирає велику кількість домішок, при таненні забруднює річки і струмки. Дорожня сіль також прискорює процес корозії автомобільних кузовів, ушкоджує дерева, які посадили поряд з дорогами. У хімічній промисловості хлорид натрію використовується як сировина для отримання великої групи хімічних речовин:

• соляної кислоти;
• металевого натрію;
• газоподібного хлору;
• каустичної соди та інших сполук.

Крім того, кухонна сіль застосовується у виробництві мила, барвників. Як харчовий антисептик використовується при консервуванні, засолюванні грибів, риби та овочів. Для боротьби з порушеннями роботи щитовидної залози у населення формула повареної солі збагачується за рахунок додавання безпечних сполук йоду, наприклад, KIO 3 , KI, NaI. Такі добавки підтримують вироблення гормону щитовидної залози, запобігають захворюванню на ендемічний зоб.

Значення хлориду натрію для організму людини

Формула солі кухонної, її склад набув життєво важливого значення для здоров'я людини. Іони натрію беруть участь у передачі нервових імпульсів. Аніони хлору необхідні вироблення соляної кислоти в шлунку. Але занадто великий змісткухонної солі в їжі може призводити до високого кров'яного тиску та підвищення ризику розвитку захворювань серця та судин. У медицині при великій крововтраті пацієнтам вводять фізіологічний сольовий розчин. Для отримання в одному літрі дистильованої води розчиняють 9 г хлориду натрію. Людський організмпотребує безперервного надходження цієї речовини з їжею. Виводиться сіль через органи виділення та шкіру. Середній вміст хлориду натрію в тілі людини становить приблизно 200 г. Європейці споживають на день близько 2-6 г кухонної солі, у спекотних країнах ця цифра вища у зв'язку з вищим потовиділенням.

Координаційні структури. Координаційними називаються грати, Б яких кожен атом (нон) оточений певною кількістю сусідів, що знаходяться на рівних відстанях і утримуються однаковим типом хімічного зв'язку (іонного, ковалентного, металевого). До координаційних належать раніше розглянуті грати хлориду натрію та хлориду цезію (див. рис. 58), алмазу (див. рис. 64) та металів (див. рис. 65).

Кристалічні грати, у вузлах яких знаходяться відокремлені атоми, називають атомними. Атоми у таких ґратах з'єднані між собою міцними ковалентними зв'язками. Прикладом може бути алмаз - одне з модифікацій вуглецю. Алмаз складається з атомів вуглецю, кожен із яких пов'язані з чотирма сусідніми атомами. Координаційне число вуглецю в алмазі дорівнює 4. Структура алмазу наведена с. 127. У ґратах алмазу, як і у ґратах хлориду натрію, молекули відсутні. Весь кристал слід розглядати як величезну макромолекулу. Число речовин з атомними кристалічними ґратами в неорганічній хімії велике. Вони мають високі температури плавлення (біля алмазу понад 3500 °С), міцні і тверді, практично нерозчинні в рідинах.

Спрощена модель іонної решітки натрію хлориду.

Для оцінки точності формули (11.6) цікавить зіставити АСкаС зі зміною ентальпії в ході руйнування кристалічної решітки хлориду натрію АВ аа- Величину A/fsaa можна визначити за допомогою наступного термодинамічного циклу

Чим відрізняються іони, що містяться в кристалічній решітці хлориду натрію та гідроксиду натрію, від іонів, що містяться в розчинах цих речовин

Розглянемо структуру типових неорганічних речовин. На рис. 1 наведено кристалічні грати хлориду натрію. Прийняти-

Дефекти цього спостерігаються, наприклад, у ґратах хлориду натрію - деякі вузли, відповідальні катіонам і аніонам, залишаються порожніми. Аніони взагалі рідко зміщуються в міжвузля, так як вони, як правило, більші за катіони. Для катіонів можливі обидва типи дефектів.

В іншому циклі, запропонованому Майєром (1930), використовуються енергії сублімації галогенідів шовкових металів, енергії дисоціації їх газоподібних молекул та деякі інші термохімічні величини, що вже фігурували у циклі Габера – Борна. Для Na l цей цикл дає AG = 75(5 кДж-моль. Таким чином, можна вважати, що енергія решітки хлориду натрію повинна лежати в межах від 760 до 790 кДж-моль, куди потрапляють значення, підраховані за рівняннями. (1.23) і (1.25) величину 762 кДж-моль можна вважати найбільш ймовірним значенням енергії решітки Na l.

Кристалічні грати, у вузлах яких знаходяться окремі атоминазивають атомними. Атоми у таких ґратах з'єднані між собою міцними ковалентними зв'язками. Прикладом може бути алмаз - одне з модифікацій вуглецю. Алмаз складається з атомів вуглецю, кожен із яких пов'язані з чотирма сусідніми атомами. Координаційне число вуглецю в алмазі дорівнює 4. Структура алмазу наведено на рис. 84. У ґратах алмазу, як і у ґратах хлориду натрію, молекули відсутні. Весь кристал слід розглядати як величезну макромолекулу.

Тепловий ефект тут характеризує енергію кристалічної решітки хлориду натрію.

Спосіб утворення іонних решіток призводить до того, що вони мають компактну структуру. Кристалічна решітка хлориду натрію побудована як би взаємопроникненням гранецентрованих кубічних систем, одна з яких містить лише катіони N3+, а інша – аніони С1 рис. 19).

6. Отже, в кристалі хлориду натрію не можна виділити окремі молекулисолі. Їх немає. Весь кристал слід розглядати як гігантську макромолекулу, що складається з рівної кількостііонів Ка+ і С1, На С1, де/г - велике число(Див. рис. 3.15). Зв'язки між іонами у такому кристалі дуже міцні. Тому речовини з іонними гратами мають порівняно високу твердість. Вони тугоплавкі та малолеткі.

Деякі електроліти вже до розчинення складаються з іонів. Так, наприклад, кристалічна решітка хлориду натрію побудована з іонів натрію і хлорид-іонів, грати нітрату калію -. іонів калію та нітрат-іонів тощо. При розчиненні таких речовин іони сольватуються і переходять у рідку фазу. У розчині немає молекул розчиненої речовини, є лише іони. Такі електроліти називають сильними електролітами.

Використовуємо наведені рівняння для оцінки енергії решітки хлориду натрію. Формула Борна (1.23) після підстановки чисельних значень всіх вхідних до неї величин дає для енергії решітки

Енергії і теплоти сольватації електролітів були вперше розраховані Борном і Габером (1919) фі допомоги циклів, заснованих на термохімічному законі Гесса. Так, наприклад, при обчисленні теплоти гідратації хлориду натрію 1 моль твердої кристалічної солі подумки переводять у нескінченно більший обсяг води при зтом виділяється теплота розчинення -AHl, = Qь Той же розчин хлориду натрію можна отримати, якщо спочатку зруйнувати кристалічну решітку з утворенням іонів натрію хлору в газовій фазі на це витрачається еергія, що дорівнює енергії решітки хлориду натрію -Д(5р = - V Потім ці іони переводять у нескінченно великий об'єм води, при цьому звільняється сумарна теплота гідратації іонів натрію та хлору - Д/У, +

Ентропія метанолу, СН3ОН, при розчиненні зростає лише незначно, оскільки моль молекул метанолу, диспергованих між молекулами води, виявляється ненашого більше невпорядкованим, ніж моль чистого рідкого метанолу. Розчинення мурашиної кислоти, НСООН, призводить до більшого зростання ентропії, оскільки її молекули частково дисоціюють на протони і форміат-іони, НСОО в результаті чого з однієї частки утворюються дві. Кристалічні грати хлориду натрію при розчиненні повністю руйнується, і при цьому утворюються гідратовані іони Na ​​і С1, що обумовлює значне зростання невпорядкованості, хоча частина молекул води виявляється пов'язаною внаслідок гідратування іонів. Зауважимо, що ентропія розчину Na l отримана з дань додатка 3 шляхом сум шрування ентропій водних розчинів двох іонів.

Отже, енергія кулононського взаємодії одною іона з усіма іншими іонами в решітці хлориду натрію в раз перевищує енергію взаємодії двох однозарядних іоків, що знаходяться на відстані р. Таким чином, коефіцієнт Маделунга для Na l дорівнює 1,7475. Аналогічним методом можна обчислити ці величини й інших кристалічних решіток. Значення коефіцієнтів Маделунга деяких типів кристалічних структур наведені в табл. 24.

Крім типів зв'язку, кристали відрізняються своєю геометрією. Кубічні грати хлориду натрію є найпростішим прикладом. Кристал СзС1 утворює так звану об'ємно-центровану кубічну решітку. У вершинах куба, що утворює елементарну комірку, знаходяться однойменно заряджені іони, скажімо, іони С1, а в центрі куба - іон Сз+. У той самий час цей центр може розглядатися, як вершина іншого куба, у вершинах якого є іони цезію, а центрі-аніон С1 . У цьому варіанті кожен іон оточений вісьмома (а не шістьма, як у випадку ЫаС1) протиіонами, тобто координаційне число дорівнює восьми (рис. 55).

Для галидів лужних та лужноземельних металівхарактерних, що утворюють молекулярні грати. Ступінь ковалентована решітка хлориду натрію. Хлорид, бромід та іодид цезію кристалізуються у ґратах типу об'ємно центрованого куба. Тип решітки іонного кристала визначається правилом, заснованим на простих геометричних міркуваннях відношення радіусів катіону і аніону 0,2 відповідає гратам типу сульфіду цинку якщо це відношення лежить в межах від 0,22 до 0,41, мож-

Число найближчих сусідніх частинок, що примикають до цієї частки в кристалі або в окремій молекулі, називається координаційним числом. 6. Отже, в кристалі хлориду натрію не можна виділити окремі іонні молекули солі. Їх немає. Весь кристал слід розглядати як гігантську макромолекулу, що складається з рівного числа іонів і С1, наприклад Ыа,Х, де п-велике число (див. рис. 1.21). Зв'язки між іонами у такому кристалі дуже міцні. Тому речовини з іонною решіткою мають порівняно високо11 твердість. Вони тугоплавкі та малолеткі.

Істотно те, що у структурі кухонної солі не можна окреслити окремі молекули ЫаС1, оскільки їх немає. Атоми натрію та хлору у ґратах хлориду натрію не пов'язані попарно між собою. Тим часом в умовах підвищеної температури у парах хлориду натрію існують молекули ІаС1. При цьому рівноважна відстань між натрієм і хлором у кристалі на 15% більша, ніж у газоподібній молекулі Nal, тобто остання менш іонна.

Таким чином, у всіх розглянутих структурах не можна виділити відокремлені молекули в кристалічній решітці. Такі кристалічні ґрати, у яких відсутні дискретні молекули, називаються координаційними ґратами. Більшість неорганічних речовин (понад 95%) характерні саме координаційні решітки. До них відносяться умовно іонні, металеві та ковалентні грати. До умовно іонних ґрат належить решітка хлориду натрію, металевим – решітка натрію та ковалентним – решітки кремнію та сульфіду цинку. Цей поділ, заснований на переважному типі хімічного зв'язку, є умовним. У реальних кристалах співіснують різні типихімічного зв'язку, і можна розглядати грати іонно-ковалентні, ковалентно-металеві і т. п. На рис. 5 для порівняння наведено елементарні осередки м.о. 1екулярних грат йоду (а) та діоксиду вуглецю (б). Їх найважливішою особливістю на відміну попередніх типів кристалів і те, що у вузлах кристалічної решітки перебувають не атоми, а молекули. При цьому відстані між атомами в молекулі менші, ніж міжмолекулярні відстані в кристалі, тоді як у координаційних решітках всі відстані однакові. Однак молекулярні ґрати не характерні для твердих неорганічних речовин. У неорганічній хімії молекули є типовою формоюіснування хімічної сполукиу наро- та газоподібному стані.

Звідси ще, = -772,4 кДж/моль. Велика негативна величина енергії кристалічної решітки натрію хлориду вказує на екзотермічність процесу утворення і значну стабільність кристалічного Na l. Розрахунки за наведеною схемою, яка називається циклом Борна - Габера, вкрай важливі в неорганічній хімії, оскільки дозволяють оцінити енергію зв'язку в поєднанні та інші важливі енергетичні характеристики твердих тіл.

Звідси і = -772, А кДж/моль. Велика негативна величина енергії кристалічної решітки натрію хлориду вказує на екзотермічність процесу утворення і значну стабільність кристалічного Na l.

Термохімічний цикл для розрахунку еіергаї кристалічної решітки хлориду натрію складається з наступних реакцій

Дивитися сторінки, де згадується термін Решітка хлориду натрію:                   Загальна хімія (1968) - [

Кристалічні грати

8 КЛАС

* За підручником: Габрієлян О.С.Хімія-8. М: Дрофа, 2003.

Цілі. Навчальні.Дати поняття про кристалічний та аморфний стан твердих речовин; познайомитися з типами кристалічних грат, їх взаємозв'язком з видами хімічного зв'язку та впливом на Фізичні властивостіречовин; дати уявлення про закон сталості складу речовин.
Розвиваючі. Розвивати логічне мислення, вміння спостерігати та робити висновки.
Виховні. Формувати естетичний смакта колективізм, розширювати кругозір.
Обладнання та реактиви.Моделі кристалічних ґрат, діафільм «Залежність властивостей речовин від складу та будови», діапозитиви «Хімічний зв'язок. Будова речовини»; пластилін, жувальна гумка, смоли, віск, кухонна сіль NaCl, графіт, цукор, вода.
Форма роботи.Групова.
Методи та прийоми.Самостійна робота, демонстраційний досвід, лабораторна робота.
Епіграф.

ХІД УРОКУ

ВЧИТЕЛЬ. Кристали зустрічаються нам усюди. Ми ходимо кристалами, будуємо із кристалів, створюємо прилади та вироби із кристалів, широко застосовуємо кристали в техніці та в науці, їмо кристали, лікуємось кристалами, знаходимо кристали в живих організмах, виходимо на простори космічних доріг за допомогою приладів із кристалів…
Що таке кристали?
Уявіть на хвилинку, що очі стали бачити атоми чи молекули; зростання зменшилося, і ви змогли увійти всередину кристала. Мета нашого уроку – зрозуміти, що таке кристалічний та аморфний стан твердих речовин, познайомитися з типами кристалічних ґрат, отримати уявлення про закон сталості складу речовин.
Які агрегатні стани речовин відомі? Тверде, рідке та газоподібне. Вони взаємозалежні (схема 1).

Казка про жадібний хлор

У деякому царстві, хімічній державі, жив-був Хлор. І хоча належав він до старовинного роду Галогенів, та й спадок отримав чимале (на зовнішньому енергетичному рівні у нього було сім електронів), був він дуже жадібним і заздрісним, а від агресії навіть став жовто-зеленим. Вдень і вночі мучило його бажання стати схожим на Аргон. Думав він думав і нарешті вигадав: «У Аргона на зовнішньому рівні вісім електронів, а в мене лише сім. Отже, мені треба отримати ще один електрон, тоді я також буду благородним». Наступного дня Хлор зібрався в дорогу за заповітним електроном, але далеко йти йому не довелося: біля самого будинку зустрів він атом, схожий на нього як дві краплі води.
– Слухай, брате, дай мені свій електрон, – заговорив Хлор.
- Ні, краще ти дай мені електрон, - відповів близнюк.
— Гаразд, давай об'єднаємо наші електрони, щоб нікому не було прикро, — сказав жадібний Хлор, сподіваючись, що потім він забере електрон собі.
Але не тут було: обидва атоми в рівного ступенякористувалися загальними електронами, незважаючи на відчайдушні зусилля жадібного Хлора перетягнути їх на свій бік.

ВЧИТЕЛЬ. Подивіться на речовини на столах і розподіліть їх на дві групи. Пластилін, жувальна гумка, смола, віск – це аморфні речовини. У них часто немає постійної температури плавлення, спостерігається плинність, немає впорядкованої будови (кристалічних ґрат). Навпаки, сіль NaCl , графіт та цукор – кристалічні речовини. Для них характерні чіткі температури плавлення, правильні геометричні форми, симетрії.
Застосування знаходять і аморфні, і кристалічні речовини. Ми познайомимося з типами кристалічних грат та їх впливом на фізичні властивості речовин. Допоможуть у повторенні видів хімічного зв'язку підготовлені вами творчі завдання – казки.

Казка про ковалентний полярний зв'язок

У деякому царстві, в деякій державі під назвою «Періодична система» жив-був маленький електрончик. Він не мав друзів. Але одного разу до нього в село під назвою «Зовнішній рівень» прийшов інший електрончик, точнісінько схожий на першого. Вони одразу ж потоваришували, ходили завжди разом і навіть не помітили, як виявилися спареними. Ці електрони прозвали ковалентними.

Казка про іонний зв'язок

У будинку періодичної системи Менделєєва жили двоє друзів – метал Na і неметал Cl. Кожен жив у своїй квартирі: Na – у квартирі за № 11, а Cl – за № 17.
І ось вирішили друзі вступити до гуртка, а там їм сказали: щоб вступити до цього гуртка, треба завершити енергетичний рівень. Друзі засмутилися і попленталися додому. Вдома вони думали, як завершити енергетичний рівень. І раптом Сl сказав:
- Давай, ти мені подаруєш зі свого третього рівня один електрон.
– Тобто як подарую? - Запитав Na.
- А так, візьмеш і подаруєш. У тебе буде два рівні та всі завершені, а в мене буде три рівні і теж всі завершені. Тоді нас приймуть у гурток.
- Гаразд, забирай, - сказав Na і віддав свій електрон.
Коли вони прийшли в гурток, то директор гуртка запитав: Як вам це вдалося? Вони йому все розповіли. Директор сказав: "Молодці, хлопці" - і прийняв їх у свій гурток. Натрію директор дав картку зі знаком "+1", а хлору - зі знаком "-1". І тепер він приймає до гурту всіх бажаючих – метали та неметали. А те, що зробили Na і Сl, він назвав іонним зв'язком.

ВЧИТЕЛЬ. Ви добре розібралися у типах хімічного зв'язку? Ці знання знадобляться щодо кристалічних решіток. Світ речовин великий та різноманітний. Вони мають різні властивості. Розрізняють фізичні та Хімічні властивостіречовин. Які властивості ми зарахуємо до фізичних?
Відповіді учнів: агрегатний стан, колір, щільність, температури плавлення та кипіння, розчинність у воді, електропровідність.

ВЧИТЕЛЬ. Опишіть фізичні властивості речовин: O 2 , H 2 O, NaCl, графітЗ.
Учні заповнюють таблицю, яка в результаті набуває наступного вигляду.

Таблиця

ВЧИТЕЛЬ. За фізичними властивостями речовин можна визначити їхню будову.

Діапозитив.

ВЧИТЕЛЬ.Кристал – тверде тіло, частинки якого (атоми, молекули, іони) розташовані у певному порядку, що періодично повторюється (у вузлах). При уявному з'єднанні вузлів лініями утворюється просторовий каркас – кристалічні грати. Розрізняють чотири типи кристалічних грат (схема 2, Див. 24 ).

Схема 2

Кристалічні грати

ВЧИТЕЛЬ. Які кристалічні грати уПро 2 , Н 2 Про, NaCl, ?

Відповідь учнів.Про 2 і Н 2 Про – молекулярні кристалічні грати, NaCl – іонні грати,
С – атомні грати.
Демонстрація моделей кристалічних грат: NaCl, C (графіт), Mg, CO2.

ВЧИТЕЛЬ.Зверніть увагу на типи кристалічних грат простих речовинзалежно від їхнього положення в періодичній системі (с. 79 підручника).
Який тип ґрат не зустрічається в простих речовинах?
Відповідь учнів.У простих речовин немає іонних решіток.

Ж.Л.Пруст (1754–1826)

ВЧИТЕЛЬ. Для речовин з молекулярними гратами характерне явище сублімації або сублімації.
Демонстраційний досвід. Лікування бензойної кислоти або нафталіну. (Вигонка – це перетворення (при нагріванні) твердої речовини на газ, минаючи рідку фазу, а потім знову кристалізація у вигляді інею.)

ВЧИТЕЛЬ.Речовини з молекулярною будовою підпорядковуються закону сталості складу речовини; речовини молекулярної будови мають постійний складнезалежно від способу їх одержання. Закон було відкрито Ж.Л.Прустом. Він вирішив довгу суперечку К.Л.Бертолле та Дж.Дальтона на користь першого.
Наприклад, вуглекислий газабо оксид вуглецю(IV) CO 2 – складна речовинамолекулярної будови. Воно складається з двох елементів: вуглецю та кисню, причому в молекулі один атом вуглецю та два атоми кисню. Відносна молекулярна маса M r ( CO 2 ) = 44, молярна маса M( CO 2 ) = 44 г/моль. Молярний об'єм V M ( CO 2 ) = 22,4 моль (н.у.). Число молекул в 1 моль речовини N A ( CO 2 ) = 6 10 23 молекул.
Для речовин з іонною будовоюзакон Пруста який завжди виконується.

Графічний диктант
«Види хімічних зв'язків та типи кристалічних грат»

Знаками «+» та «–» відзначається, чи характерно дане твердження(1-20) для типу хімічного зв'язку вказаного варіанту.
Варіант 1. Іонний зв'язок.
Варіант 2. Ковалентний неполярний зв'язок.
Варіант 3. Ковалентний полярний зв'язок.

Твердження.

1. Зв'язок утворюється між атомами металів та неметалів.
2. Зв'язок утворюється між атомами металів.
3. Зв'язок утворюється між атомами неметалів.
4. У процесі взаємодії атомів утворюються іони.
5. Утворені молекули поляризовані.
6. Зв'язок встановлюється за рахунок парування електронів без зсуву загальних електронних пар.
7. Зв'язок встановлюється шляхом спарювання електронів та зсуву спільної париодного з атомів.
8. У процесі хімічної реакціївідбувається повна передача валентних електроніввід одного атома елементів, що реагують до іншого.
9. Ступінь окислення атомів у молекулі дорівнює нулю.
10. Ступені окислення атомів у молекулі дорівнюють кількості відданих або прийнятих електронів.
11. Ступені окислення атомів у молекулі дорівнюють кількості зміщених загальних електронних пар.
12. З'єднання з цим видом зв'язку утворюють кристалічну решітку іонного типу.
13. Для сполук з цим видом хімічного зв'язку характерні кристалічні ґрати молекулярного типу.
14. З'єднання з таким видом зв'язку утворюють кристалічні ґрати атомного типу.
15. З'єднання можуть бути газоподібними за звичайних умов.
16. З'єднання тверді за звичайних умов.
17. З'єднання з таким видом зв'язку зазвичай тугоплавкі.
18. Речовини з таким видом зв'язку можуть бути рідкими за звичайних умов.
19. Речовини з таким хімічним зв'язком мають запах.
20. Речовини з таким хімічним зв'язком мають металевий блиск.

Відповіді(Самооцінка).

Варіант 1

Варіант 2

Варіант 3

Критерії оцінки: 1-2 помилки - "5", 3-4 помилки - "4", 5-6 помилок - "3".

Закріплення матеріалу

Кремній має атомні кристалічні грати. Які його фізичні властивості?
Який тип кристалічних ґрат у Na 2 SO 4 ?
Оксид СО 2 має низьку tпл, а кварц SiO 2 дуже високу (кварц плавиться при 1725 ° С). Які кристалічні ґрати вони повинні мати?

ВЧИТЕЛЬ. Ми зазирнули в нутро речей, чи не так? На закінчення хочеться згадати дорогоцінне каміння: алмаз, сапфір, смарагд, олександрит, аметист, перли, опал та ін. Дорогоцінним каменям здавна приписували цілющі властивості. Вважали, що кристал аметиста оберігає від пияцтва і навіює щасливі сни. Смарагд рятує від бур. Діамант береже від хвороб. Топаз приносить щастя у листопаді, а гранат – у січні.

Дорогоцінні камені служили мірою багатств князів та імператорів. Іноземні посли, що побували у XVII ст. в Росії, писали, що ними опанував «тихий жах» побачивши розкішне вбрання царської сім'ї, суцільно унизаних коштовним камінням.
На голові цариці Ірини Годунової була корона, «як стіна з зубцями», розділена на 12 веж, майстерно виготовлених з рубінів, топазів, алмазів і «схильних перлів», навколо корона була унизана величезними аметистами та сапфірами.

Відомо, що капелюх князя Потьомкіна Таврійського так був усіяний діамантами і через це настільки важкий, що власник не міг носити його на голові; ад'ютант ніс капелюх у руках за князем. На одному з суконь імператриці Єлизавети було нашито стільки дорогоцінного каміння, що вона, не витримавши їх тяжкості, зомліла. Втім, ще раніше з дружиною царя Олександра Михайловича сталася прикра подія: їй довелося перервати обряд вінчання, щоб зняти з себе вбраний самоцвітом вбрання.
Найбільші у світі алмази відомі кожен під своєю назвою: "Орлов", "Шах", "Конкур", "Регент" та ін.
Кристали необхідні – у годинах, ехолотах, мікрофонах; алмаз – «працівник» (у підшипниках, склорізах та ін.).
«Камінь зараз у руках людини – не забава та розкіш, а чудовий матеріал, якому ми зуміли повернути його місце, матеріал, серед якого прекрасніше та веселіше жити. Він не буде “дорогоцінним каменем” – його час минув: це буде самоцвіт, який дає красу життю. ...У ньому людина бачитиме втілення неперевершених фарб і нетлінності самої природи, до яких може доторкнутися лише палаючим вогнем натхнення художник», – писав академік А.Е.Ферсман.
Кристали можна виростити навіть у побутових умовах. Спробуйте виконати творче домашнє завдання вирощування кристалів.

Домашнє завдання
«Вирощування кристалів»

Обладнання та реактиви.Чисті склянки, картон, олівець, нитки; вода, сіль (NaCl, або СуSO 4 або KNO 3 .)

Хід роботи

Перший спосіб. Приготуйте насичений розчин вибраної солі. Для цього в гарячу водунасипте сіль порціями і перемішуйте до розчинення. Як тільки сіль перестане розчинятися, розчин насичений. Розчин профільтруйте через марлю. Цей розчин налийте в склянку, покладіть олівець з ниткою і вантажем (гудзик, наприклад). Через 2–3 дні вантаж повинен обрости кристаликами.
Другий спосіб. Банку з насиченим розчином закрийте картоном і зачекайте, поки при повільному охолодженні на дно випадуть кристали. Обсушіть кристали на серветці, кілька найпривабливіших зміцніть на нитці, прив'яжіть до олівця і опустіть насичений розчин, звільнений з інших кристалів. Кристали можуть зростати 2-3 тижні.

Більшість твердих речовин мають кристалічну структуру , в якій частинки, з яких вона «побудована» знаходяться в певному порядкустворюючи тим самим кристалічні ґрати. Вона будується з однакових структурних одиниць, що повторюються. елементарних осередків, що зв'язується із сусідніми осередками, утворюючи додаткові вузли. В результаті існує 14 різних кристалічних ґрат.

Типи кристалічних ґрат.

Залежно від частинок, які стоять у вузлах ґрат, розрізняють:

• металеві кристалічні грати;
• іонну кристалічну решітку;
• молекулярні кристалічні грати;
• макромолекулярні (атомні) кристалічні грати.

Металевий зв'язок у кристалічних ґратах.

Іонні кристали мають підвищену крихкість, т.к. зсув у ґратах кристала (навіть незначний) призводить до того, що однойменно заряджені іони починають відштовхуватися один від одного, і зв'язки рвуться, утворюються тріщини та розколи.

Молекулярний зв'язок кристалічних ґрат.

Основна особливість міжмолекулярного зв'язку полягає в її "слабкості" (ван-дер-ваальсові, водневі).

Це структура льоду. Кожна молекула води пов'язана водневими зв'язками з 4-ма навколишніми молекулами, в результаті структура має тетраедричний характер.

Водневий зв'язок пояснює високу температурукипіння, плавлення та малу щільність;

Макромолекулярний зв'язок кристалічних ґрат.

У вузлах кристалічних ґрат знаходяться атоми. Ці кристали поділяються на 3 види:

• каркасні;
• ланцюжкові;
• шаруваті структури.

Каркасною структуроюмає алмаз - одне з найтвердіших речовин у природі. Атом вуглецю утворює 4 однакові ковалентні зв'язки, що говорить про форму правильного тетраедра ( sp 3 - Гібридизація). Кожен атом має неподілену пару електронів, які можуть зв'язуватися з сусідніми атомами. Внаслідок чого утворюється тривимірна решітка, у вузлах якої лише атоми вуглецю.

Енергії для руйнування такої структури потрібно дуже багато, температура плавлення таких сполук висока (у алмазу вона становить 3500 ° С).

Шаруваті структуриговорять про наявність ковалентних зв'язків усередині кожного шару та слабких ван-дер-ваальсових – між шарами.

Розглянемо приклад: графіт. Кожен атом вуглецю знаходиться в sp 2 - гібридизації. Четвертий неспарений електрон утворює ван-дер-ваальсовий зв'язок між шарами. Тому 4-ий шар дуже рухливий:

Зв'язки слабкі, тому їх легко розірвати, що можна спостерігати у олівця - «пишуча властивість» - 4-й шар залишається на папері.

Графіт - чудовий провідник електричного струму(Електрони здатні переміщатися вздовж площини шару).

Ланцюжковими структурамимають оксиди (наприклад, SO 3 ), який кристалізується у вигляді блискучих голок, полімери, деякі аморфні речовини, силікати (азбест).