Molekulares ionisches Atom. Kristallgitter - Wissens-Hypermarkt

Chemie ist eine erstaunliche Wissenschaft. In scheinbar gewöhnlichen Dingen steckt so viel Unglaubliches.

Alles Materielle, was uns überall umgibt, existiert in mehreren Aggregatzuständen: Gase, Flüssigkeiten und Feststoffe. Wissenschaftler haben auch das 4. Plasma isoliert. Bei einer bestimmten Temperatur kann ein Stoff von einem Zustand in einen anderen übergehen. Zum Beispiel Wasser: Wenn es über 100 °C erhitzt wird, verwandelt es sich aus einer flüssigen Form in Dampf. Bei Temperaturen unter 0 Grad geht es in die nächste Aggregatstruktur über – Eis.

Die gesamte materielle Welt besteht aus einer Masse identischer Teilchen, die miteinander verbunden sind. Diese kleinsten Elemente sind streng im Raum angeordnet und bilden das sogenannte Raumgerüst.

Definition

Ein Kristallgitter ist eine besondere Struktur eines Festkörpers, bei der die Teilchen im Raum in einer geometrisch strengen Ordnung vorliegen. Es ist möglich, darin Knoten zu erkennen – Orte, an denen sich Elemente befinden: Atome, Ionen und Moleküle sowie internodale Räume.

Feststoffe Je nach Bereich der hohen und niedrigen Temperaturen sind sie kristallin oder amorph – sie zeichnen sich durch das Fehlen eines bestimmten Schmelzpunkts aus. Bei erhöhter Temperatur werden sie weicher und gehen nach und nach in eine flüssige Form über. Zu diesen Substanzen gehören: Harz, Plastilin.

In dieser Hinsicht kann es in mehrere Typen unterteilt werden:

• atomar;
• ionisch;
• molekular;
• Metall.

Bei unterschiedlichen Temperaturen kann ein Stoff jedoch unterschiedliche Formen annehmen und unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Dieses Phänomen wird als allotrope Modifikation bezeichnet.

Atomtyp

Bei diesem Typ befinden sich an den Knoten Atome der einen oder anderen Substanz, die durch kovalente Bindungen verbunden sind. Diese Bindungsart wird durch ein Elektronenpaar zweier benachbarter Atome gebildet. Dadurch sind sie gleichmäßig und in einer strengen Reihenfolge verbunden.

Stoffe mit einem atomaren Kristallgitter zeichnen sich durch folgende Eigenschaften aus: Festigkeit und hoher Schmelzpunkt. Diese Bindungsart kommt in Diamant, Silizium und Bor vor..

Ionischer Typ

An den Knoten befinden sich entgegengesetzt geladene Ionen, die ein elektromagnetisches Feld erzeugen, das die physikalischen Eigenschaften eines Stoffes charakterisiert. Dazu gehören: elektrische Leitfähigkeit, Feuerfestigkeit, Dichte und Härte. Kochsalz und Kaliumnitrat zeichnen sich durch das Vorhandensein eines ionischen Kristallgitters aus.

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Molekularer Typ

An Orten dieser Art gibt es Ionen, die durch Van-der-Waals-Kräfte aneinander gebunden sind. Aufgrund schwacher intermolekularer Bindungen zeichnen sich solche Stoffe, beispielsweise Eis, Kohlendioxid und Paraffin, durch Plastizität, elektrische und thermische Leitfähigkeit aus.

Metalltyp

In seiner Struktur ähnelt es einem molekularen, weist aber dennoch stärkere Bindungen auf. Der Unterschied dieses Typs besteht darin, dass sich an seinen Knoten positiv geladene Kationen befinden. Die Elektronen, die sich im Zwischengitter befinden Raum, an der Bildung eines elektrischen Feldes beteiligt sein. Sie werden auch Elektrogas genannt.

Einfache Metalle und Legierungen zeichnen sich durch einen metallischen Gittertyp aus. Sie zeichnen sich durch metallischen Glanz, Plastizität sowie thermische und elektrische Leitfähigkeit aus. Sie können bei unterschiedlichen Temperaturen schmelzen.

Feststoffe haben in der Regel eine kristalline Struktur. Es zeichnet sich durch die richtige Anordnung der Teilchen an genau definierten Punkten im Raum aus. Wenn diese Punkte gedanklich durch sich kreuzende Geraden verbunden werden, entsteht ein räumlicher Rahmen, der sogenannte Kristallgitter.

Die Punkte, an denen die Partikel platziert werden, werden aufgerufen Gitterknoten. Die Knoten eines imaginären Gitters können Ionen, Atome oder Moleküle enthalten. Sie machen oszillierende Bewegungen. Mit zunehmender Temperatur nimmt die Schwingungsamplitude zu, was sich in der Wärmeausdehnung von Körpern äußert.

Abhängig von der Art der Partikel und der Art der Verbindung zwischen ihnen werden vier Arten von Kristallgittern unterschieden: ionische, atomare, molekulare und metallische.

Kristallgitter, die aus Ionen bestehen, werden als ionisch bezeichnet. Sie werden von Stoffen mit ionischen Bindungen gebildet. Ein Beispiel ist der Natriumchloridkristall, in dem, wie bereits erwähnt, jedes Natriumion von sechs Chloridionen und jedes Chloridion von sechs Natriumionen umgeben ist. Diese Anordnung entspricht der dichtesten Packung, wenn man die Ionen als Kugeln in einem Kristall darstellt. Sehr oft werden Kristallgitter wie in Abb. dargestellt dargestellt, wobei nur die gegenseitige Anordnung der Partikel angegeben ist, nicht jedoch deren Größe.

Man nennt die Anzahl der nächstgelegenen Nachbarteilchen, die einem bestimmten Teilchen in einem Kristall oder in einem einzelnen Molekül eng benachbart sind Koordinationsnummer.

Im Natriumchlorid-Gitter sind die Koordinationszahlen beider Ionen gleich 6. Daher ist es in einem Natriumchlorid-Kristall unmöglich, einzelne Salzmoleküle zu isolieren. Sie sind nicht da. Der gesamte Kristall sollte als riesiges Makromolekül betrachtet werden, das aus einer gleichen Anzahl von Na + - und Cl - -Ionen, Na n Cl n , besteht, wobei n eine große Zahl ist. Die Bindungen zwischen den Ionen in einem solchen Kristall sind sehr stark. Daher weisen Stoffe mit Ionengitter eine relativ hohe Härte auf. Sie sind feuerfest und wenig flüchtig.

Das Schmelzen von Ionenkristallen führt zu einer Verletzung der geometrisch korrekten Ausrichtung der Ionen zueinander und zu einer Abnahme der Bindungsstärke zwischen ihnen. Daher leiten ihre Schmelzen elektrischen Strom. Ionische Verbindungen sind in der Regel gut löslich in Flüssigkeiten, die aus polaren Molekülen wie Wasser bestehen.

Als atomar werden Kristallgitter bezeichnet, an deren Knotenpunkten sich einzelne Atome befinden. Atome in solchen Gittern sind durch starke kovalente Bindungen miteinander verbunden. Ein Beispiel ist Diamant, eine der Modifikationen von Kohlenstoff. Ein Diamant besteht aus Kohlenstoffatomen, die jeweils an vier benachbarte Atome gebunden sind. Die Koordinationszahl des Kohlenstoffs im Diamant beträgt 4 . Im Gitter von Diamant gibt es wie im Gitter von Natriumchlorid keine Moleküle. Der gesamte Kristall sollte als riesiges Molekül betrachtet werden. Das atomare Kristallgitter ist charakteristisch für festes Bor, Silizium, Germanium und Verbindungen bestimmter Elemente mit Kohlenstoff und Silizium.

Kristallgitter, die aus Molekülen (polar und unpolar) bestehen, werden als molekular bezeichnet.

Moleküle in solchen Gittern sind durch relativ schwache intermolekulare Kräfte miteinander verbunden. Daher haben Stoffe mit Molekülgitter eine geringe Härte und niedrige Schmelzpunkte, sind in Wasser unlöslich oder schwer löslich, ihre Lösungen leiten elektrischen Strom fast nicht. Die Zahl der anorganischen Stoffe mit Molekülgitter ist gering.

Beispiele hierfür sind Eis, festes Kohlenmonoxid (IV) („Trockeneis“), feste Halogenwasserstoffe, feste einfache Stoffe, die aus Ein- (Edelgasen), Zwei- (F 2, Cl 2, Br 2, I 2, H 2 , O 2, N 2), drei- (O 3), vier- (P 4), acht- (S 8) atomare Moleküle. Das molekulare Kristallgitter von Jod ist in Abb. dargestellt. . Die meisten kristallinen organischen Verbindungen haben ein Molekülgitter.

Die meisten Stoffe zeichnen sich dadurch aus, dass sie je nach Bedingungen in einem von drei Aggregatzuständen vorliegen können: fest, flüssig oder gasförmig.

Beispielsweise ist Wasser bei Normaldruck im Temperaturbereich von 0–100 °C eine Flüssigkeit, bei Temperaturen über 100 °C kann es nur in gasförmigem Zustand vorliegen und bei Temperaturen unter 0 °C ist es ein Feststoff.
Stoffe im festen Zustand unterscheiden zwischen amorphen und kristallinen Stoffen.

Ein charakteristisches Merkmal amorpher Substanzen ist das Fehlen eines klaren Schmelzpunkts: Ihre Fließfähigkeit nimmt mit zunehmender Temperatur allmählich zu. Zu den amorphen Substanzen zählen Verbindungen wie Wachs, Paraffin, die meisten Kunststoffe, Glas usw.

Dennoch haben kristalline Stoffe einen bestimmten Schmelzpunkt, d. h. Ein Stoff mit kristalliner Struktur geht beim Erreichen einer bestimmten Temperatur nicht allmählich, sondern schlagartig vom festen in den flüssigen Zustand über. Beispiele für kristalline Substanzen sind Speisesalz, Zucker, Eis.

Der Unterschied in den physikalischen Eigenschaften amorpher und kristalliner Feststoffe ist in erster Linie auf die Strukturmerkmale dieser Stoffe zurückzuführen. Was der Unterschied zwischen einem Stoff im amorphen und kristallinen Zustand ist, lässt sich am einfachsten anhand der folgenden Abbildung verstehen:

Wie Sie sehen, gibt es in einer amorphen Substanz im Gegensatz zu einer kristallinen Substanz keine Ordnung in der Anordnung der Partikel. Verbindet man in einer kristallinen Substanz gedanklich zwei nahe beieinander liegende Atome durch eine gerade Linie, so kann man feststellen, dass auf dieser Linie in genau definierten Abständen die gleichen Teilchen liegen:

Bei kristallinen Stoffen kann man daher von einem solchen Konzept als Kristallgitter sprechen.

Kristallgitter Ein sogenannter räumlicher Rahmen, der die Punkte im Raum verbindet, in denen sich Teilchen befinden, die einen Kristall bilden.

Die Punkte im Raum, an denen sich die Teilchen befinden, die den Kristall bilden, werden genannt Gitterknoten .

Je nachdem, welche Teilchen sich in den Knoten des Kristallgitters befinden, gibt es: molekular, atomar, ionisch Und Metallkristallgitter .

in Knoten molekulares Kristallgitter

Es gibt Moleküle, in denen die Atome durch starke kovalente Bindungen verbunden sind, die Moleküle selbst jedoch durch schwache intermolekulare Kräfte nahe beieinander gehalten werden. Aufgrund dieser schwachen intermolekularen Wechselwirkungen sind Kristalle mit Molekülgitter zerbrechlich. Solche Stoffe unterscheiden sich von Stoffen mit anderen Strukturtypen durch deutlich niedrigere Schmelz- und Siedepunkte, leiten keinen elektrischen Strom und können sich in verschiedenen Lösungsmitteln entweder lösen oder nicht lösen. Lösungen solcher Verbindungen können je nach Klasse der Verbindung Elektrizität leiten oder auch nicht. Verbindungen mit einem molekularen Kristallgitter umfassen viele einfache Stoffe – Nichtmetalle (gehärtetes H 2, O 2, Cl 2, rhombischer Schwefel S 8, weißer Phosphor P 4) sowie viele komplexe Stoffe – Wasserstoffverbindungen von Nichtmetallen, Säuren, Oxide von Nichtmetallen, die meisten organischen Substanzen. Es ist zu beachten, dass es unangemessen ist, über das molekulare Kristallgitter zu sprechen, wenn sich die Substanz in einem gasförmigen oder flüssigen Zustand befindet. Es ist korrekter, den Begriff „molekularer Strukturtyp“ zu verwenden.

in Knoten Atomkristallgitter

Es gibt Atome. Dabei werden alle Knoten eines solchen Kristallgitters durch starke kovalente Bindungen zu einem Einkristall „vernetzt“. Tatsächlich ist ein solcher Kristall ein riesiges Molekül. Aufgrund struktureller Merkmale sind alle Stoffe mit einem atomaren Kristallgitter fest, haben einen hohen Schmelzpunkt, sind chemisch inaktiv, weder in Wasser noch in organischen Lösungsmitteln löslich und ihre Schmelzen leiten keinen elektrischen Strom. Es ist zu bedenken, dass Stoffe mit atomarer Struktur aus einfachen Stoffen Bor B, Kohlenstoff C (Diamant und Graphit), Silizium Si und aus komplexen Stoffen Siliziumdioxid SiO 2 (Quarz), Siliziumkarbid SiC und Bornitrid BN umfassen.

Für Stoffe mit Ionenkristallgitter

Auf den Gitterplätzen befinden sich Ionen, die durch Ionenbindungen miteinander verbunden sind.
Da die Ionenbindungen stark genug sind, weisen Stoffe mit einem Ionengitter eine relativ hohe Härte und Feuerfestigkeit auf. Meistens sind sie wasserlöslich und ihre Lösungen leiten wie Schmelzen Strom.
Zu den Substanzen mit einem ionischen Kristallgitter gehören Metall- und Ammoniumsalze (NH 4 +), Basen und Metalloxide. Ein wahres Zeichen für die ionische Struktur einer Substanz ist das Vorhandensein beider Atome eines typischen Metalls und eines Nichtmetalls in ihrer Zusammensetzung.

beobachtet in Kristallen freier Metalle, zum Beispiel Natrium Na, Eisen Fe, Magnesium Mg usw. Bei einem Metallkristallgitter befinden sich an seinen Knotenpunkten Kationen und Metallatome, zwischen denen sich Elektronen bewegen. In diesem Fall lagern sich bewegte Elektronen periodisch an Kationen an und neutralisieren so deren Ladung. Stattdessen „geben“ einzelne neutrale Metallatome einen Teil ihrer Elektronen ab und verwandeln sich so wiederum in Kationen. Tatsächlich gehören „freie“ Elektronen nicht zu einzelnen Atomen, sondern zum gesamten Kristall.

Solche Strukturmerkmale führen dazu, dass Metalle Wärme und elektrischen Strom gut leiten und häufig eine hohe Duktilität (Duktilität) aufweisen.
Die Streuung der Werte der Schmelztemperaturen von Metallen ist sehr groß. So liegt beispielsweise der Schmelzpunkt von Quecksilber bei etwa minus 39 °C (flüssig unter normalen Bedingungen) und von Wolfram bei 3422 °C. Es ist zu beachten, dass unter normalen Bedingungen alle Metalle außer Quecksilber Feststoffe sind.

Die meisten Feststoffe sind es Kristallstruktur, in dem die Partikel, aus denen es „aufgebaut“ ist, in einer bestimmten Reihenfolge sind und dadurch entstehen Kristallgitter. Es ist aus sich wiederholenden identischen Struktureinheiten aufgebaut - Elementarzellen, das sich mit benachbarten Zellen verbindet und zusätzliche Knoten bildet. Dadurch gibt es 14 verschiedene Kristallgitter.

Arten von Kristallgittern.

Abhängig von den Partikeln, die sich an den Gitterknoten befinden, gibt es:

• Metallkristallgitter;
• ionisches Kristallgitter;
• molekulares Kristallgitter;
• makromolekulares (atomares) Kristallgitter.

Metallbindung in Kristallgittern.

Ionenkristalle haben eine erhöhte Sprödigkeit, weil. Eine (auch geringfügige) Verschiebung des Kristallgitters führt dazu, dass gleich geladene Ionen beginnen, sich gegenseitig abzustoßen, Bindungen aufbrechen, Risse und Spaltungen entstehen.

Molekulare Bindung von Kristallgittern.

Das Hauptmerkmal der intermolekularen Bindung ist ihre „Schwäche“ (van der Waals, Wasserstoff).

Dies ist die Textur von Eis. Jedes Wassermolekül ist durch Wasserstoffbrückenbindungen mit 4 es umgebenden Molekülen verbunden, wodurch die Struktur einen tetraedrischen Charakter hat.

Die Wasserstoffbindung erklärt den hohen Siedepunkt, Schmelzpunkt und die niedrige Dichte;

Makromolekulare Bindung von Kristallgittern.

An den Knotenpunkten des Kristallgitters befinden sich Atome. Diese Kristalle sind unterteilt in 3 Typen:

• rahmen;
• Kette;
• Schichtstrukturen.

Rahmenstruktur besitzt Diamant – einen der härtesten Stoffe der Natur. Das Kohlenstoffatom bildet 4 identische kovalente Bindungen, was auf die Form eines regelmäßigen Tetraeders hinweist ( sp 3 - Hybridisierung). Jedes Atom verfügt über ein einzelnes Elektronenpaar, das sich auch mit benachbarten Atomen verbinden kann. Dadurch entsteht ein dreidimensionales Gitter, in dessen Knoten sich ausschließlich Kohlenstoffatome befinden.

Um eine solche Struktur zu zerstören, ist viel Energie erforderlich, der Schmelzpunkt solcher Verbindungen ist hoch (bei Diamant liegt er bei 3500°C).

Schichtstrukturen weisen auf das Vorhandensein kovalenter Bindungen innerhalb jeder Schicht und schwacher Van-der-Waals-Bindungen zwischen den Schichten hin.

Betrachten Sie ein Beispiel: Graphit. Jedes Kohlenstoffatom ist drin sp 2 - Hybridisierung. Das vierte ungepaarte Elektron bildet eine Van-der-Waals-Bindung zwischen den Schichten. Daher ist die 4. Schicht sehr mobil:

Die Bindungen sind schwach und daher leicht zu brechen, was bei einem Bleistift zu beobachten ist – „Schreibeigenschaft“ – die 4. Schicht bleibt auf dem Papier.

Graphit ist ein ausgezeichneter Leiter für elektrischen Strom (Elektronen können sich entlang der Schichtebene bewegen).

Kettenstrukturen Oxide haben (z. B. SO 3 ), das in Form von glänzenden Nadeln, Polymeren, einigen amorphen Substanzen und Silikaten (Asbest) kristallisiert.

Anweisung

Wie der Name schon vermuten lässt, kommt der metallische Gittertyp in Metallen vor. Diese Stoffe zeichnen sich in der Regel durch einen hohen Schmelzpunkt, metallischen Glanz und Härte aus und sind gute Stromleiter. Denken Sie daran, dass sich an den Stellen dieses Gittertyps entweder neutrale Atome oder positiv geladene Ionen befinden. In den Lücken zwischen den Knoten befinden sich Elektronen, deren Wanderung für die hohe elektrische Leitfähigkeit solcher Stoffe sorgt.

Ionischer Kristallgittertyp. Es sollte daran erinnert werden, dass es auch in Salzen enthalten ist. Charakteristisch - Kristalle des bekannten Speisesalzes Natriumchlorid. An den Knotenpunkten solcher Gitter wechseln sich abwechselnd positiv und negativ geladene Ionen ab. Solche Stoffe sind in der Regel feuerfest und weisen eine geringe Flüchtigkeit auf. Wie Sie sich vorstellen können, sind sie vom ionischen Typ.

Der atomare Typ des Kristallgitters ist einfachen Substanzen inhärent – ​​Nichtmetallen, die unter normalen Bedingungen Feststoffe sind. Zum Beispiel Schwefel, Phosphor usw. An den Stellen solcher Gitter befinden sich neutrale Atome, die durch eine kovalente chemische Bindung miteinander verbunden sind. Solche Stoffe zeichnen sich durch Unschmelzbarkeit und Wasserunlöslichkeit aus. Einige (z. B. Kohlenstoff in Form) weisen eine außergewöhnlich hohe Härte auf.

Der letzte Gittertyp schließlich ist molekular. Es kommt bei Stoffen vor, die unter normalen Bedingungen in flüssiger oder gasförmiger Form vorliegen. Wie wiederum leicht zu verstehen ist, befinden sich an den Knotenpunkten solcher Gitter Moleküle. Sie können entweder unpolar (für einfache Gase wie Cl2, O2) oder polar (das bekannteste Beispiel ist Wasser H2O) sein. Stoffe mit diesem Gittertyp leiten keinen Strom, sind flüchtig und haben niedrige Schmelzpunkte.

Quellen:

• Gittertyp

Temperatur schmelzen Der Feststoff wird gemessen, um seinen Reinheitsgrad zu bestimmen. Verunreinigungen in einer reinen Substanz senken normalerweise die Temperatur schmelzen oder erhöhen Sie das Intervall, in dem die Verbindung schmilzt. Die Kapillarmethode ist die klassische Methode zur Überwachung von Verunreinigungen.

Du wirst brauchen

• - Testsubstanz;
• - einseitig verschlossene Glaskapillare (Durchmesser 1 mm);
• - ein Glasrohr mit einem Durchmesser von 6-8 mm und einer Länge von mindestens 50 cm;
• - beheizter Block.

Anweisung

Den vorgetrockneten Probanden im Mörser fein zerstoßen. Nehmen Sie die Kapillare vorsichtig und tauchen Sie das offene Ende in die Substanz ein, während ein Teil davon in die Kapillare fallen sollte.

Stellen Sie das Glasröhrchen senkrecht auf eine harte Oberfläche und lassen Sie die Kapillare mehrmals mit dem versiegelten Ende nach unten hindurchfallen. Dies trägt zur Verdichtung des Stoffes bei. Um die Temperatur zu bestimmen, sollte die Stoffsäule in der Kapillare etwa 2-5 mm betragen.

Legen Sie das Kapillarthermometer in den beheizten Block und beobachten Sie die Veränderung der Testsubstanz bei steigender Temperatur. Das Thermometer darf vor und während des Erhitzens die Wände des Blocks und andere stark erhitzte Oberflächen nicht berühren, da es sonst platzen kann.

Beachten Sie die Temperatur, bei der die ersten Tropfen in der Kapillare erscheinen (Anfang). schmelzen) und die Temperatur, bei der die letzten Stoffe verschwinden (Ende schmelzen). In diesem Intervall beginnt die Substanz abzuklingen, bis sie vollständig in den flüssigen Zustand übergeht. Achten Sie bei der Analyse auch auf die Veränderung bzw. Zersetzung des Stoffes.

Wiederholen Sie die Messungen noch 1-2 Mal. Stellen Sie die Ergebnisse jeder Messung in Form des entsprechenden Temperaturintervalls dar, in dem der Stoff vom festen in den flüssigen Zustand übergeht. Treffen Sie am Ende der Analyse eine Aussage über die Reinheit der Testsubstanz.

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In Kristallen sind chemische Teilchen (Moleküle, Atome und Ionen) in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet, unter bestimmten Bedingungen bilden sie regelmäßige symmetrische Polyeder. Es gibt vier Arten von Kristallgittern – ionische, atomare, molekulare und metallische.

Kristalle

Der kristalline Zustand ist durch das Vorhandensein einer Fernordnung in der Anordnung der Teilchen sowie durch die Symmetrie des Kristallgitters gekennzeichnet. Als feste Kristalle werden dreidimensionale Gebilde bezeichnet, in denen sich in allen Richtungen das gleiche Strukturelement wiederholt.

Die richtige Form von Kristallen ergibt sich aus ihrer inneren Struktur. Wenn wir in ihnen Moleküle, Atome und Ionen durch Punkte anstelle der Schwerpunkte dieser Teilchen ersetzen, erhalten wir eine dreidimensionale regelmäßige Verteilung – . Die sich wiederholenden Elemente seiner Struktur werden Elementarzellen genannt, und die Punkte werden Knoten des Kristallgitters genannt. Es gibt verschiedene Arten von Kristallen, abhängig von den Partikeln, aus denen sie bestehen, sowie von der Art der chemischen Bindung zwischen ihnen.

Ionenkristallgitter

Ionenkristalle bilden Anionen und Kationen, zwischen denen es besteht. Zu dieser Art von Kristallen gehören Salze der meisten Metalle. Jedes Kation wird vom Anion angezogen und von anderen Kationen abgestoßen, sodass es unmöglich ist, einzelne Moleküle in einem Ionenkristall zu isolieren. Der Kristall kann als ein riesiger Kristall betrachtet werden, dessen Größe nicht begrenzt ist, er ist in der Lage, neue Ionen anzulagern.

Atomare Kristallgitter

In Atomkristallen sind einzelne Atome durch kovalente Bindungen verbunden. Wie Ionenkristalle können sie auch als riesige Moleküle betrachtet werden. Gleichzeitig sind Atomkristalle sehr hart und langlebig, sie leiten Strom und Wärme nicht gut. Sie sind praktisch unlöslich und zeichnen sich durch eine geringe Reaktivität aus. Stoffe mit Atomgittern schmelzen bei sehr hohen Temperaturen.

molekulare Kristalle

Molekulare Kristallgitter werden aus Molekülen gebildet, deren Atome durch kovalente Bindungen verbunden sind. Dadurch wirken zwischen den Molekülen schwache molekulare Kräfte. Solche Kristalle zeichnen sich durch geringe Härte, niedrigen Schmelzpunkt und hohe Fließfähigkeit aus. Die von ihnen gebildeten Stoffe sowie deren Schmelzen und Lösungen sind schlechte Leiter für elektrischen Strom.

Metallische Kristallgitter

In den Kristallgittern von Metallen befinden sich Atome mit maximaler Dichte, ihre Bindungen sind delokalisiert, sie erstrecken sich über den gesamten Kristall. Solche Kristalle sind undurchsichtig, haben einen metallischen Glanz, lassen sich leicht verformen und leiten Elektrizität und Wärme gut.

Diese Klassifizierung beschreibt nur Extremfälle, die meisten Kristalle anorganischer Substanzen gehören zu Zwischentypen – molekular-kovalent, kovalent usw. Ein Beispiel ist ein Graphitkristall, in dem sich in jeder Schicht kovalente Metallbindungen befinden und zwischen den Schichten molekulare.

Quellen:

• alhimik.ru, Feststoffe

Diamant ist ein Mineral, das zu einer der allotropen Modifikationen des Kohlenstoffs gehört. Seine Besonderheit ist seine hohe Härte, die ihm zu Recht den Titel des härtesten Stoffes einbringt. Diamant ist ein eher seltenes, aber gleichzeitig am weitesten verbreitetes Mineral. Seine außergewöhnliche Härte findet seine Anwendung im Maschinenbau und in der Industrie.

Anweisung

Diamant hat ein atomares Kristallgitter. Die Kohlenstoffatome, die die Grundlage des Moleküls bilden, sind in Form eines Tetraeders angeordnet, weshalb der Diamant eine so hohe Festigkeit aufweist. Alle Atome sind durch starke kovalente Bindungen verbunden, die auf der elektronischen Struktur des Moleküls basieren.

Das Kohlenstoffatom weist eine sp3-Hybridisierung von Orbitalen auf, die in einem Winkel von 109 Grad und 28 Minuten angeordnet sind. Die Überlappung der Hybridorbitale erfolgt geradlinig in der horizontalen Ebene.

Wenn sich die Orbitale also in einem solchen Winkel überlappen, entsteht eine zentrierte