Moleküler iyonik atomik. Kristal kafesler - Bilgi Hipermarketi

Kimya inanılmaz bir bilimdir. Görünüşte sıradan şeylerde pek çok inanılmaz şey bulunabilir.

Bizi her yerde çevreleyen her şey, çeşitli kümelenme durumlarında bulunur: gazlar, sıvılar ve katılar. Bilim adamları ayrıca 4. plazmayı da izole ettiler. Belirli bir sıcaklıkta, bir madde bir halden başka bir hale geçebilir. Örneğin su: sıvı halden 100°C'nin üzerine ısıtıldığında buhara dönüşür. 0'ın altındaki sıcaklıklarda, bir sonraki agrega yapısına - buza geçer.

Tüm maddi dünya, bileşiminde birbirine bağlı özdeş parçacıklardan oluşan bir kütleye sahiptir. Bu en küçük elemanlar kesinlikle uzayda düzenlenir ve sözde uzamsal çerçeveyi oluşturur.

Tanım

Bir kristal kafes, parçacıkların uzayda geometrik olarak katı bir düzende olduğu katı bir maddenin özel bir yapısıdır. İçindeki düğümleri tespit etmek mümkündür - elementlerin bulunduğu yerler: atomlar, iyonlar ve moleküller ve düğümler arası boşluk.

katılar, yüksek ve düşük sıcaklık aralığına bağlı olarak kristal veya şekilsizdir - belirli bir erime noktasının olmaması ile karakterize edilirler. Yüksek sıcaklıklara maruz kaldıklarında yumuşarlar ve yavaş yavaş sıvı forma dönüşürler. Bu tür maddeler şunları içerir: reçine, hamuru.

Bu bağlamda, birkaç türe ayrılabilir:

• atomik;
• iyonik;
• moleküler;
• metal.

Ancak farklı sıcaklıklarda, bir madde farklı biçimlere sahip olabilir ve farklı özellikler sergileyebilir. Bu fenomene allotropik modifikasyon denir.

atomik tip

Bu tipte, bir veya başka bir maddenin atomları, kovalent bağlarla bağlanan düğümlerde bulunur. Bu tür bağ, iki komşu atomun bir çift elektronu tarafından oluşturulur. Bu nedenle, eşit ve katı bir sırayla bağlanırlar.

Atomik bir kristal kafese sahip maddeler, aşağıdaki özelliklerle karakterize edilir: güç ve yüksek erime noktası. Bu bağ türü elmas, silikon ve borda bulunur..

iyonik tip

Zıt yüklü iyonlar, bir maddenin fiziksel özelliklerini karakterize eden bir elektromanyetik alan oluşturan düğümlerde bulunur. Bunlar şunları içerecektir: elektriksel iletkenlik, refrakterlik, yoğunluk ve sertlik. Sofra tuzu ve potasyum nitrat, bir iyonik kristal kafesin varlığı ile karakterize edilir.

Kaçırmayın: Eğitim Mekanizması, Vaka Çalışmaları.

moleküler tip

Bu tür sitelerde, van der Waals kuvvetleri tarafından birbirine bağlanmış iyonlar vardır. Zayıf moleküller arası bağlar nedeniyle, bu tür maddeler, örneğin buz, karbon dioksit ve parafin, plastisite, elektriksel ve termal iletkenlik ile karakterize edilir.

metal türü

Yapısında moleküler bir yapıya benzer, ancak yine de daha güçlü bağlara sahiptir. Bu türün farkı, düğüm noktalarında pozitif yüklü katyonların bulunmasıdır. Arayerde bulunan elektronlar boşluk, bir elektrik alanının oluşumuna katılır. Bunlara elektrik gazı da denir.

Basit metaller ve alaşımlar, metalik bir kafes tipi ile karakterize edilir. Metalik parlaklık, plastisite, termal ve elektriksel iletkenliğin varlığı ile karakterize edilirler. Farklı sıcaklıklarda eriyebilirler.

Katılar, kural olarak, kristal bir yapıya sahiptir. Uzayda kesin olarak tanımlanmış noktalarda parçacıkların doğru düzenlenmesi ile karakterize edilir. Bu noktalar zihinsel olarak kesişen düz çizgilerle bağlandığında, uzamsal bir çerçeve oluşur. kristal kafes.

Taneciklerin konulduğu noktalara denir. kafes düğümleri. Hayali bir kafesin düğümleri iyonları, atomları veya molekülleri içerebilir. Salınımlı hareketler yaparlar. Artan sıcaklıkla birlikte, cisimlerin termal genleşmesinde kendini gösteren salınımların genliği artar.

Parçacıkların türüne ve aralarındaki bağlantının doğasına bağlı olarak, dört tür kristal kafes ayırt edilir: iyonik, atomik, moleküler ve metalik.

İyonlardan oluşan kristal kafeslere iyonik denir. İyonik bağlı maddelerden oluşurlar. Bir örnek, daha önce belirtildiği gibi, her bir sodyum iyonunun altı klorür iyonu ve her bir klorür iyonunun altı sodyum iyonu tarafından çevrelendiği sodyum klorür kristalidir. İyonlar bir kristalin içine yerleştirilmiş toplar olarak temsil edilirse, bu düzenleme en yoğun paketlemeye karşılık gelir. Çoğu zaman, kristal kafesler, boyutlarının değil, yalnızca parçacıkların karşılıklı düzenlemesinin belirtildiği, Şekil'de gösterildiği gibi tasvir edilir.

Bir kristalde veya tek bir molekülde belirli bir parçacığa çok yakın olan en yakın komşu parçacıkların sayısına denir. koordinasyon numarası.

Sodyum klorür kafesinde, her iki iyonun koordinasyon sayısı 6'ya eşittir. Dolayısıyla, bir sodyum klorür kristalinde, tek tek tuz moleküllerini izole etmek imkansızdır. Onlardan hiçbiri yok. Tüm kristal, eşit sayıda Na+ ve Cl- iyonlarından (Na n Cl n ) oluşan dev bir makromolekül olarak düşünülmelidir, burada n büyük bir sayıdır. Böyle bir kristalde iyonlar arasındaki bağlar çok güçlüdür. Bu nedenle, iyonik kafesli maddeler nispeten yüksek bir sertliğe sahiptir. Refrakter ve düşük uçucudurlar.

İyonik kristallerin erimesi, iyonların birbirine göre geometrik olarak doğru yöneliminin ihlaline ve aralarındaki bağın gücünde bir azalmaya yol açar. Bu nedenle eriyikleri elektrik akımını iletir. İyonik bileşikler, kural olarak, su gibi polar moleküllerden oluşan sıvılarda kolayca çözünür.

Düğümlerinde bireysel atomların bulunduğu kristal kafeslere atomik denir. Bu tür kafeslerdeki atomlar, güçlü kovalent bağlarla birbirine bağlanır. Bir örnek, karbonun modifikasyonlarından biri olan elmastır. Bir elmas, her biri dört komşu atoma bağlı karbon atomlarından oluşur. Elmastaki karbonun koordinasyon sayısı 4'tür. . Elmas kafesinde, sodyum klorür kafesinde olduğu gibi molekül yoktur. Tüm kristal dev bir molekül olarak düşünülmelidir. Atomik kristal kafes, katı bor, silikon, germanyum ve bazı elementlerin karbon ve silikon ile bileşiklerinin karakteristiğidir.

Moleküllerden (polar ve polar olmayan) oluşan kristal kafeslere moleküler denir.

Bu tür kafeslerdeki moleküller, nispeten zayıf moleküller arası kuvvetlerle birbirine bağlanır. Bu nedenle moleküler kafesli maddeler düşük sertliğe ve düşük erime noktalarına sahiptir, suda çözünmez veya az çözünür, çözeltileri neredeyse elektrik akımını iletmez. Moleküler kafese sahip inorganik maddelerin sayısı azdır.

Bunların örnekleri buz, katı karbon monoksit (IV) ("kuru buz"), katı hidrojen halojenürler, bir- (soy gazlar), iki- (F 2, Cl 2, Br 2, I 2, H 2 , O 2 , N 2), üç- (O 3), dört- (P 4), sekiz- (S 8) atomik moleküllerin oluşturduğu katı basit maddelerdir. İyotun moleküler kristal kafesi Şekil 1'de gösterilmektedir. . Çoğu kristalli organik bileşik moleküler bir kafese sahiptir.

Maddelerin çoğu, koşullara bağlı olarak üç kümelenme durumundan birinde olma özelliği ile karakterize edilir: katı, sıvı veya gaz.

Örneğin, 0-100 o C sıcaklık aralığında normal basınçta su sıvı, 100 o C'nin üzerindeki sıcaklıklarda sadece gaz halinde bulunabilir ve 0 o C'nin altındaki sıcaklıklarda katıdır.
Katı haldeki maddeler, şekilsiz ve kristalli arasında ayrım yapar.

Amorf maddelerin karakteristik bir özelliği, net bir erime noktasının olmamasıdır: artan sıcaklıkla akışkanlıkları kademeli olarak artar. Amorf maddeler, mum, parafin, çoğu plastik, cam vb. gibi bileşikleri içerir.

Bununla birlikte, kristalli maddelerin belirli bir erime noktası vardır, örn. kristal yapıya sahip bir madde katı halden sıvı hale kademeli olarak değil, belirli bir sıcaklığa ulaşıldığında aniden geçer. Kristalli maddelerin örnekleri arasında sofra tuzu, şeker, buz bulunur.

Amorf ve kristal katıların fiziksel özelliklerindeki fark, öncelikle bu tür maddelerin yapısal özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Amorf ve kristal haldeki bir madde arasındaki farkın ne olduğunu anlamanın en kolay yolu aşağıdaki çizimdendir:

Gördüğünüz gibi amorf bir maddede, kristalin aksine, parçacıkların dizilişinde bir düzen yoktur. Kristal bir maddede, birbirine yakın iki atomu zihinsel olarak düz bir çizgiyle bağlarsak, o zaman aynı parçacıkların bu çizgi üzerinde kesin olarak tanımlanmış aralıklarla uzanacağını görebiliriz:

Bu nedenle, kristal maddeler söz konusu olduğunda, kristal kafes gibi bir kavramdan söz edilebilir.

kristal kafes kristal oluşturan parçacıkların bulunduğu uzay noktalarını birleştiren uzamsal bir çerçeve olarak adlandırılır.

Uzayda kristali oluşturan parçacıkların bulunduğu noktalara denir. kafes düğümleri .

Kristal kafesin düğümlerinde hangi parçacıkların bulunduğuna bağlı olarak şunlar vardır: moleküler, atomik, iyonik Ve metal kristal kafes .

düğüm halinde moleküler kristal kafes

atomların güçlü kovalent bağlarla bağlandığı moleküller vardır, ancak moleküllerin kendileri zayıf moleküller arası kuvvetler tarafından birbirine yakın tutulur. Bu tür zayıf moleküller arası etkileşimler nedeniyle, moleküler kafesli kristaller kırılgandır. Bu tür maddeler, önemli ölçüde daha düşük erime ve kaynama noktaları ile diğer yapı türlerine sahip maddelerden farklıdır, elektrik akımını iletmez ve çeşitli çözücüler içinde çözünebilir veya çözünemez. Bu tür bileşiklerin çözeltileri, bileşiğin sınıfına bağlı olarak elektriği iletebilir veya iletmeyebilir. Moleküler kristal kafesli bileşikler, birçok basit maddeyi içerir - metal olmayanlar (sertleştirilmiş H 2, O 2, Cl 2, eşkenar dörtgen kükürt S 8, beyaz fosfor P 4) ve ayrıca birçok karmaşık madde - metal olmayan hidrojen bileşikleri, asitler, metal olmayan oksitler, çoğu organik madde. Madde gaz halinde veya sıvı haldeyse, moleküler kristal kafes hakkında konuşmanın uygun olmadığına dikkat edilmelidir: moleküler yapı tipi terimini kullanmak daha doğrudur.

düğüm halinde atomik kristal kafes

atomlar var. Bu durumda, böyle bir kristal kafesin tüm düğümleri, tek bir kristal halinde güçlü kovalent bağlar vasıtasıyla birbirlerine "çapraz bağlanır". Aslında, böyle bir kristal dev bir moleküldür. Yapısal özellikleri nedeniyle, atomik kristal örgüye sahip tüm maddeler katıdır, yüksek erime noktalarına sahiptir, kimyasal olarak inaktiftir, suda veya organik çözücülerde çözünmez ve eriyikleri elektrik akımını iletmez. Basit maddelerden atomik yapıya sahip maddelerin bor B, karbon C (elmas ve grafit), karmaşık maddelerden silikon Si - silikon dioksit Si02 (kuvars), silisyum karbür SiC, bor nitrür BN içerdiği unutulmamalıdır.

olan maddeler için iyonik kristal kafes

kafes bölgelerinde iyonik bağlarla birbirine bağlanan iyonlar bulunur.
İyonik bağlar yeterince güçlü olduğundan, iyonik kafesli maddeler nispeten yüksek bir sertliğe ve refrakterliğe sahiptir. Çoğu zaman suda çözünürler ve eriyik gibi çözeltileri elektriği iletir.
İyonik tipte bir kristal kafese sahip maddeler arasında metal ve amonyum tuzları (NH4+), bazlar, metal oksitler bulunur. Bir maddenin iyonik yapısının gerçek bir işareti, bileşiminde hem tipik bir metal hem de metal olmayan atomların varlığıdır.

serbest metal kristallerinde gözlenir, örneğin sodyum Na, demir Fe, magnezyum Mg, vb. Bir metal kristal kafes durumunda, katyonlar ve metal atomları, aralarında elektronların hareket ettiği düğümlerinde bulunur. Bu durumda, hareketli elektronlar periyodik olarak katyonlara bağlanır, böylece yüklerini nötralize eder ve bunun yerine bireysel nötr metal atomları elektronlarının bir kısmını "serbest bırakır" ve sırayla katyonlara dönüşür. Aslında, "serbest" elektronlar tek tek atomlara değil, tüm kristale aittir.

Bu tür yapısal özellikler, metallerin ısıyı ve elektrik akımını iyi iletmelerine, genellikle yüksek sünekliğe (sünekliğe) sahip olmalarına yol açar.
Metallerin erime sıcaklıklarının değerlerindeki dağılım çok büyüktür. Örneğin, cıvanın erime noktası yaklaşık eksi 39 ° C'dir (normal koşullar altında sıvı) ve tungsten - 3422 ° C'dir. Unutulmamalıdır ki normal şartlar altında cıva dışındaki tüm metaller katıdır.

Çoğu katı kristal yapı, "inşa edildiği" parçacıkların belirli bir sırada olduğu, böylece yaratıldığı kristal kafes. Tekrar eden aynı yapısal birimlerden inşa edilmiştir - temel hücreler, komşu hücrelerle bağlantı kurarak ek düğümler oluşturur. Sonuç olarak, 14 farklı kristal kafes vardır.

Kristal kafes türleri.

Kafes düğümlerinde bulunan parçacıklara bağlı olarak şunlar vardır:

• metal kristal kafes;
• iyonik kristal kafes;
• moleküler kristal kafes;
• makromoleküler (atomik) kristal kafes.

Kristal kafeslerde metal bağı.

İyonik kristaller kırılganlığı artırdı, tk. kristal kafesteki bir kayma (hafif bile olsa), benzer yüklü iyonların birbirini itmeye başlamasına ve bağların kırılmasına, çatlakların ve yarıkların oluşmasına neden olur.

Kristal kafeslerin moleküler bağlanması.

Moleküller arası bağın ana özelliği "zayıflığıdır" (van der Waals, hidrojen).

Bu buzun dokusu. Her su molekülü, kendisini çevreleyen 4 molekül ile hidrojen bağları ile birbirine bağlıdır, bunun sonucunda yapı dört yüzlü bir karaktere sahiptir.

Hidrojen bağı, yüksek kaynama noktasını, erime noktasını ve düşük yoğunluğu açıklar;

Kristal kafeslerin makromoleküler bağlanması.

Atomlar kristal kafesin düğüm noktalarında bulunur. Bu kristaller ikiye ayrılır. 3 tip:

• çerçeve;
• zincir;
• katmanlı yapılar.

Çerçeve yapısı doğadaki en sert maddelerden biri olan elmasa sahiptir. Karbon atomu, düzenli bir tetrahedron şeklini gösteren 4 özdeş kovalent bağ oluşturur ( sp 3 - hibridizasyon). Her atom, komşu atomlarla da bağ kurabilen yalnız bir elektron çiftine sahiptir. Sonuç olarak, düğümlerinde sadece karbon atomlarının bulunduğu üç boyutlu bir kafes oluşur.

Böyle bir yapıyı yok etmek için çok fazla enerji gerekir, bu tür bileşiklerin erime noktası yüksektir (elmas için 3500°C'dir).

katmanlı yapılar her katmanda kovalent bağların varlığını ve katmanlar arasında zayıf van der Waals bağlarının varlığını gösterir.

Bir örnek düşünün: grafit. Her karbon atomu içinde sp 2 - hibridizasyon. 4. eşleştirilmemiş elektron, katmanlar arasında bir van der Waals bağı oluşturur. Bu nedenle, 4. katman çok hareketlidir:

Bağlar zayıftır, bu nedenle kırılması kolaydır, bu da bir kalemde gözlemlenebilir - "yazma özelliği" - 4. katman kağıt üzerinde kalır.

Grafit mükemmel bir elektrik akımı iletkenidir (elektronlar katman düzlemi boyunca hareket edebilir).

zincir yapılar oksitlere sahiptir (örneğin, BU YÜZDEN 3 ), parlak iğneler, polimerler, bazı şekilsiz maddeler, silikatlar (asbest) şeklinde kristalleşen.

Talimat

Adından da kolayca tahmin edebileceğiniz gibi, metalik kafes türü metallerde bulunur. Bu maddeler, kural olarak, yüksek bir erime noktası, metalik parlaklık, sertlik ile karakterize edilir ve iyi elektrik akımı iletkenleridir. Bu tür bir kafesin yerlerinde ya nötr atomlar ya da pozitif yüklü iyonlar olduğunu unutmayın. Düğümler arasındaki boşluklarda, göçü bu tür maddelerin yüksek elektriksel iletkenliğini sağlayan elektronlar vardır.

İyonik kristal kafes tipi. Tuzların doğasında da olduğu unutulmamalıdır. Karakteristik - iyi bilinen sofra tuzu, sodyum klorür kristalleri. Bu tür kafeslerin düğümlerinde, pozitif ve negatif yüklü iyonlar dönüşümlü olarak değişir. Bu tür maddeler, kural olarak, düşük uçuculuğa sahip, refrakterdir. Tahmin edebileceğiniz gibi, iyonik tiptedirler.

Kristal kafesin atomik tipi, normal koşullar altında katı olan basit maddelerde - metal olmayanlarda bulunur. Örneğin, kükürt, fosfor,. Bu tür kafeslerin yerlerinde, bir kovalent kimyasal bağ ile birbirine bağlanmış nötr atomlar vardır. Bu tür maddeler, suda erimezlik, çözünmezlik ile karakterize edilir. Bazıları (örneğin, formdaki karbon) - son derece yüksek sertlik.

Son olarak, son kafes türü molekülerdir. Normal şartlar altında sıvı veya gaz halindeki maddelerde oluşur. Yine buradan da kolaylıkla anlaşılacağı üzere bu tür kafeslerin düğüm noktalarında moleküller bulunmaktadır. Polar olmayan (Cl2, O2 gibi basit gazlar için) veya polar (en ünlü örnek su H2O'dur) olabilirler. Bu tür kafese sahip maddeler akımı iletmezler, uçucudurlar ve düşük erime noktalarına sahiptirler.

kaynaklar:

• kafes tipi

Sıcaklık erime katı, saflık derecesini belirlemek için ölçülür. Saf bir maddedeki safsızlıklar genellikle sıcaklığı düşürür erime veya bileşiğin eridiği aralığı artırın. Kılcal yöntem, safsızlıkları izlemek için klasik yöntemdir.

İhtiyacın olacak

• - test maddesi;
• - bir ucu kapatılmış cam kapiler (çap 1 mm);
• - 6-8 mm çapında ve en az 50 cm uzunluğunda bir cam tüp;
• - ısıtmalı blok.

Talimat

Önceden kurutulmuş test öznesini bir havanda en küçüğüne dövün. Kılcal damarı dikkatlice alın ve açık ucunu maddeye daldırın, bir kısmı kılcal boruya düşmelidir.

Cam tüpü sert bir yüzeye dikey olarak yerleştirin ve kapalı ucu aşağı gelecek şekilde kılcal damarı içinden birkaç kez düşürün. Bu, maddenin sıkışmasına katkıda bulunur. Sıcaklığı belirlemek için, kılcaldaki maddenin kolonu yaklaşık 2-5 mm olmalıdır.

Kılcal termometreyi ısıtılmış bloğa yerleştirin ve sıcaklık arttıkça test maddesindeki değişimi gözlemleyin. Isıtmadan önce ve ısıtma sırasında termometre, bloğun duvarlarına ve diğer çok ısıtılmış yüzeylere temas etmemelidir, aksi takdirde patlayabilir.

Kılcal damarda ilk damlaların belirdiği sıcaklığa dikkat edin (başlangıç erime) ve son maddelerin kaybolduğu sıcaklık (son erime). Bu aralıkta, madde tamamen sıvı duruma geçene kadar alçalmaya başlar. Analiz yaparken, maddenin değişimine veya ayrışmasına da dikkat edin.

Ölçümleri 1-2 kez daha tekrarlayın. Her ölçümün sonuçlarını, maddenin katı halden sıvı hale geçtiği sıcaklık aralığı şeklinde sunun. Analizin sonunda, test maddesinin saflığı hakkında bir sonuca varın.

İlgili videolar

Kristallerde, kimyasal parçacıklar (moleküller, atomlar ve iyonlar) belirli bir düzende düzenlenirler, belirli koşullar altında düzenli simetrik çokyüzlüler oluştururlar. Dört tür kristal kafes vardır - iyonik, atomik, moleküler ve metalik.

kristaller

Kristal durum, kristal kafesin simetrisinin yanı sıra parçacıkların düzenlenmesinde uzun menzilli düzenin varlığı ile karakterize edilir. Katı kristaller, aynı yapısal elemanın her yönde tekrarlandığı üç boyutlu oluşumlar olarak adlandırılır.

Kristallerin doğru şekli iç yapılarından kaynaklanmaktadır. İçlerindeki molekülleri, atomları ve iyonları bu parçacıkların ağırlık merkezleri yerine noktalarla değiştirirsek, üç boyutlu düzenli bir dağılım elde ederiz - . Yapısının tekrar eden elemanlarına temel hücreler denir ve noktalara kristal kafesin düğümleri denir. Onları oluşturan parçacıklara ve aralarındaki kimyasal bağın doğasına bağlı olarak birkaç kristal türü vardır.

İyonik kristal kafesler

İyonik kristaller, aralarında bulunan anyonları ve katyonları oluşturur. Bu tür kristaller çoğu metalin tuzlarını içerir. Her katyon anyon tarafından çekilir ve diğer katyonlar tarafından itilir, bu nedenle bir iyonik kristalde tek molekülleri izole etmek imkansızdır. Kristal, devasa bir kristal olarak kabul edilebilir ve boyutu sınırlı değildir, yeni iyonlar bağlayabilir.

atomik kristal kafesler

Atomik kristallerde, bireysel atomlar kovalent bağlarla birleştirilir. İyonik kristaller gibi, devasa moleküller olarak da görülebilirler. Aynı zamanda atomik kristaller çok sert ve dayanıklıdır, elektriği ve ısıyı iyi iletmezler. Pratik olarak çözünmezler, düşük reaktivite ile karakterize edilirler. Atomik kafeslere sahip maddeler çok yüksek sıcaklıklarda erir.

moleküler kristaller

Moleküler kristal kafesler, atomları kovalent bağlarla birleştirilen moleküllerden oluşur. Bu nedenle, zayıf moleküler kuvvetler moleküller arasında hareket eder. Bu tür kristaller, düşük sertlik, düşük erime noktası ve yüksek akışkanlık ile karakterize edilir. Oluşturdukları maddeler, erimeleri ve çözeltileri gibi, elektrik akımını zayıf iletirler.

Metalik kristal kafesler

Metallerin kristal kafeslerinde atomlar maksimum yoğunlukta bulunur, bağları delokalize edilir, tüm kristale uzanırlar. Bu tür kristaller opaktır, metalik bir parlaklığa sahiptir, kolayca deforme olur ve elektriği ve ısıyı iyi iletir.

Bu sınıflandırma yalnızca aşırı durumları açıklar, inorganik maddelerin kristallerinin çoğu ara türlere aittir - moleküler-kovalent, kovalent, vb. Bir örnek, her katmanın içinde kovalent-metal bağları olan ve katmanlar arasında - moleküler olan bir grafit kristalidir.

kaynaklar:

• alhimik.ru, Katılar

Elmas, karbonun allotropik modifikasyonlarından birine ait bir mineraldir. Ayırt edici özelliği, kendisine haklı olarak en sert madde unvanını kazandıran yüksek sertliğidir. Elmas oldukça nadir bir mineraldir, ancak aynı zamanda en yaygın olanıdır. Olağanüstü sertliği, makine mühendisliği ve endüstride uygulama alanı bulur.

Talimat

Elmasın atomik bir kristal kafesi vardır. Molekülün temelini oluşturan karbon atomları bir tetrahedron şeklinde dizilmiştir, bu nedenle elmasın bu kadar yüksek bir mukavemeti vardır. Tüm atomlar, molekülün elektronik yapısına göre oluşturulan güçlü kovalent bağlarla bağlanır.

Karbon atomu, 109 derece ve 28 dakikalık bir açıda bulunan orbitallerin sp3 hibridizasyonuna sahiptir. Hibrit orbitallerin örtüşmesi, yatay düzlemde düz bir çizgide gerçekleşir.

Böylece, orbitaller böyle bir açıda üst üste geldiğinde, merkezlenmiş bir