Совет 1: Какую кристаллическую решетку имеет кислород

Кислород - газ без цвета и запаха, который входит в состав воздуха. Он необходим для дыхания и горения и является одним их самых распространенных элементов на Земле.
Инструкция
1
Кислород - это химический элемент 7А группы периодической системы элементов. Данный элемент относится к семейству халькогенов. В зависимости от его агрегатного состояния, его свойства сильно меняются, а кристаллическая решетка подвержена изменению.
2
Прежде всего следует отметить то, что кристаллические решетки характерны только для твердых веществ. Поэтому, если говорить о таковой у кислорода, то стоит учесть, при каких условиях кислород может быть в таком агрегатном состоянии.
3
Известно, что при обычных условиях кислород находится в газообразном состоянии, при снижении температуры до -194оС он превращается в жидкость голубого цвета и лишь при температуре -218,8оС приобретает вид снегообразной массы с кристаллами голубого цвета.
4
Кроме достаточно низкой температуры, для твердого состояния кислорода необходимо огромное давление, которое превышает атмосферное примерно в 52 тысячи раз (это около 5,4 гигапаскаля).
5
При дальнейшем повышении давления твердый кислород становится красным. В таком состоянии он имеет молекулярную кристаллическую решетку. Вопреки ожиданиям ученых, которые считали, что атомы в узлах молекулы будут располагаться в виде кольца, как у атомов серы, атомы кислорода располагаются совсем иначе.
6
Атомы кислорода собираются группами по восемь атомов, но при этом они не образуют кольцо, а располагаются в виде ромбоэдра. Данная фигура представляет собой сплющенный куб. Таким образом, получается молекула, состоящая из восьми атомов. Она имеет молекулярную формулу О8.
7
Внутри молекулы атомы связаны очень крепкими ковалентными связями, но из-за слабого межмолекулярного притяжения, все вещества с молекулярными кристаллическими решетками имеют малую твердость, высокую летучесть и низкую температуру плавления.
8
Твердый кислород существует в нескольких кристаллических аллотропных модификациях. Наиболее устойчивая альфа- форма, которая имеет объемноцентрированную ромбическую кристаллическую решетку. Менее устойчивая - бета-форма с гексагенной кристаллической решеткой. Также существует g-форма, она больше всего похожа на альфа-форму по своим свойствам, но тип кристаллической решетки у нее кубический.
9
К сожалению, твердый кислород крайне неустойчив, поэтому он не нашел никакого практического применения. При малейшем снижении давления его кристаллическая решетка разрушается и он испаряется.

Совет 2: Какие виды у кристаллических решеток

В кристаллах химические частицы (молекулы, атомы и ионы) расположены в определенном порядке, в некоторых условиях они образуют правильные симметричные многогранники. Выделяют четыре типа кристаллических решеток — ионные, атомные, молекулярные и металлические.

Кристаллы



Кристаллическое состояние характеризуется наличием дальнего порядка в расположении частиц, а также симметрией кристаллической решетки. Твердыми кристаллами называют трехмерные образования, у которых один и тот же элемент структуры повторяется во всех направлениях.

Правильная форма кристаллов обусловлена их внутренним строением. Если в них заменить молекулы, атомы и ионы точками вместо центров тяжести этих частиц, получится трехмерное регулярное распределение - кристаллическая решетка. Повторяющиеся элементы ее структуры называют элементарными ячейками, а точки — узлами кристаллической решетки. Выделяют несколько типов кристаллов в зависимости от частиц, которые их образуют, а также от характера химической связи между ними.

Ионные кристаллические решетки



Ионные кристаллы образуют анионы и катионы, между которыми есть ионная связь. К данному типу кристаллов относятся соли и гидроксиды большинства металлов. Каждый катион притягивается r аниону и отталкивается от других катионов, поэтому в ионном кристалле невозможно выделить одиночные молекулы. Кристалл можно рассматривать как одну огромную молекулу, причем ее размеры не ограничены, она способна присоединять новые ионы.

Атомные кристаллические решетки



В атомных кристаллах отдельные атомы объединены ковалентными связями. Как и ионные кристаллы, их также можно рассматривать как огромные молекулы. При этом атомные кристаллы очень твердые и прочные, плохо проводят электричество и тепло. Они практически нерастворимы, для них характерна низкая реакционная способность. Вещества с атомными кристаллическими решетками плавятся при очень высоких температурах.

Молекулярные кристаллы



Молекулярные кристаллические решетки образуются из молекул, атомы которых объединены ковалентными связями. Из-за этого между молекулами действуют слабые молекулярные силы. Такие кристаллы отличаются малой твердостью, низкой температурой плавления и высокой текучестью. Вещества, которые они образуют, а также их расплавы и растворы плохо проводят электрический ток.

Металлические кристаллические решетки



В кристаллических решетках металлов атомы расположены с максимальной плотностью, их связи являются делокализованными, они распространяются на весь кристалл. Такие кристаллы непрозрачны, отличаются металлическим блеском, легко деформируются, при этом хорошо проводят электричество и тепло.

Данная классификация описывает лишь предельные случаи, большинство кристаллов неорганических веществ принадлежит к промежуточным типам — молекулярно-ковалентным, ковалентно-ионным и др. В качестве примера можно привести кристалл графита, внутри каждого слоя у него ковалентно-металлические связи, а между слоями — молекулярные.
Источники:
  • alhimik.ru, Твердые вещества
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500
к
Honor 6X Premium
новая премиальная версия
узнать больше