В зависимости от вида частиц и от характера связи между ними различают четыре типа кристаллических решеток: ионные, молекулярные, атомные и металлические.
Ионные кристаллические решетки Виды частиц в узлах решетки: ионы Для веществ с ионной химической связью будет характерна ионная решетка. Ионы-это частицы, имеющие положительный или отрицательный заряд. Напрмер NaCl , Соли, галогениды (IA,IIA),оксиды и гидроксиды типичных металлов. Физ. свойства: Твердые, прочные, нелетучие, хрупкие, тугоплавкие, многие растворимы в воде, расплавы проводят электрический ток
Атомные кристаллические решетки В узлах атомной кристаллической решетки находятся отдельные атомы. Ковалентная химическая связь. В данных решетках молекулы отсутствуют. Весь кристалл следует рассматривать как гигантскую молекулу. Примером веществ с таким типом кристаллических решеток могут служить аллотропные модификации углерода: алмаз, графит; а также бор, кремний, красный фосфор, германий. Простые по составу. Атомные кристаллические решетки имеют не только простые, но и сложные. Например, оксид алюминия, оксид кремния. Все эти вещества имеют очень высокие температуры плавления (у алмаза свыше 35000С), прочны и тверды, нелетучи, практически нерастворимы в жидкостях.
Металлические кристаллические решетки Металлическая связь. Связь в металлах между положительными ионами посредством обобществленных электронов. общие физические свойства для металлов характерны: блеск, электропроводность, теплопроводность, пластичность. Вещества с металлической связью имеют металлические кристаллические решетки В узлах таких решеток находятся атомы и положительные ионы металлов, а в объеме кристалла свободно перемещаются валентные электроны. Электроны электростатически притягивают положительные ионы металлов. Этим объясняется стабильность решетки.
Молекулярные кристаллические решетки Эти вещества являются неметаллами. Простые по составу.Химическая связь внутри молекул ковалентная неполярная.Летучие, легкоплавкие, малорастворимые в воде. в узлах решетки нах. молекулы. молекулярную кристаллическую решетку могут иметь не только твердые простые вещества: благородные газы, H2,O2,N2, I2, O3, белый фосфор Р4, но и сложные: твердая вода, твердые хлороводород и сероводород. Большинство твердых органических соединений имеют молекулярные кристаллические решетки (нафталин, глюкоза, сахар). В узлах решеток находятся неполярные или полярные молекулы. Несмотря на то, что атомы внутри молекул связаны прочными ковалентными связями, между самими молекулами действуют слабые силы межмолекулярного взаимодействия.
Метан → ацетилен → этаналь → этанол → этилен → хлорэтан → бутан → бутен → бутанол → бутаналь → бутановая кислота. 1) Высокомолекулярный термолиз метана при температуре 1200°C-1500°C 2CH₄↑ → 2CH≡CH + H₂↑ 2) Этаналь - уксусный альдегид. Получение альдегидов при взаимодействии с водой (H₂O) в присутствии двухвалентной ртути (Hg²⁺) как катализатора. Этот носит название Реакции Кучерова. O // CH≡CH + H₂O → CH₃-C \ H
3) Этанол - спирт. Спирты получаются при воздействии на альдегид водорода при никеле (Ni) и платине (Pt) как катализаторах и температуре. O // CH₃-C + H₂↑ → CH₃-CH₂-OH \ H
4) Этилен - алкен. Алкены получаются при внутримолекулярной дегидратации спиртов и идут по Правилу Зайцева. Как катализатор идет серная кислота (H₂SO₄) и температура выше 140°C.
CH₃-CH₂-OH → CH₂=CH₂ + H₂O
5) Хлорэтан - галогеналкан. Получается при взаимодействии алкена с галогеном. Идет против Правила Морковникова. Как катализатор идет перекись водорода (H₂O₂).
CH₂=CH₂ + HCl → CH₃-CH₂-Cl
6) Бутан - алкан. Получается из галогеналкана посредством Реакции Вюрца.
Ионные кристаллические решетки
Виды частиц в узлах решетки: ионы
Для веществ с ионной химической связью будет характерна ионная решетка.
Ионы-это частицы, имеющие положительный или отрицательный заряд.
Напрмер NaCl , Соли, галогениды (IA,IIA),оксиды и гидроксиды типичных металлов.
Физ. свойства: Твердые, прочные, нелетучие, хрупкие, тугоплавкие, многие растворимы в воде, расплавы проводят электрический ток
Атомные кристаллические решетки
В узлах атомной кристаллической решетки находятся отдельные атомы.
Ковалентная химическая связь.
В данных решетках молекулы отсутствуют. Весь кристалл следует рассматривать как гигантскую молекулу. Примером веществ с таким типом кристаллических решеток могут служить аллотропные модификации углерода: алмаз, графит; а также бор, кремний, красный фосфор, германий. Простые по составу.
Атомные кристаллические решетки имеют не только простые, но и сложные. Например, оксид алюминия, оксид кремния. Все эти вещества имеют очень высокие температуры плавления (у алмаза свыше 35000С), прочны и тверды, нелетучи, практически нерастворимы в жидкостях.
Металлические кристаллические решетки
Металлическая связь. Связь в металлах между положительными ионами посредством обобществленных электронов.
общие физические свойства для металлов характерны: блеск, электропроводность, теплопроводность, пластичность.
Вещества с металлической связью имеют металлические кристаллические решетки
В узлах таких решеток находятся атомы и положительные ионы металлов, а в объеме кристалла свободно перемещаются валентные электроны. Электроны электростатически притягивают положительные ионы металлов. Этим объясняется стабильность решетки.
Молекулярные кристаллические решетки
Эти вещества являются неметаллами. Простые по составу.Химическая связь внутри молекул ковалентная неполярная.Летучие, легкоплавкие, малорастворимые в воде.
в узлах решетки нах. молекулы.
молекулярную кристаллическую решетку могут иметь не только твердые простые вещества: благородные газы, H2,O2,N2, I2, O3, белый фосфор Р4, но и сложные: твердая вода, твердые хлороводород и сероводород. Большинство твердых органических соединений имеют молекулярные кристаллические решетки (нафталин, глюкоза, сахар).
В узлах решеток находятся неполярные или полярные молекулы. Несмотря на то, что атомы внутри молекул связаны прочными ковалентными связями, между самими молекулами действуют слабые силы межмолекулярного взаимодействия.
1) Высокомолекулярный термолиз метана при температуре 1200°C-1500°C
2CH₄↑ → 2CH≡CH + H₂↑
2) Этаналь - уксусный альдегид. Получение альдегидов при взаимодействии с водой (H₂O) в присутствии двухвалентной ртути (Hg²⁺) как катализатора.
Этот носит название Реакции Кучерова.
O
//
CH≡CH + H₂O → CH₃-C
\
H
3) Этанол - спирт. Спирты получаются при воздействии на альдегид водорода при никеле (Ni) и платине (Pt) как катализаторах и температуре.
O
//
CH₃-C + H₂↑ → CH₃-CH₂-OH
\
H
4) Этилен - алкен. Алкены получаются при внутримолекулярной дегидратации спиртов и идут по Правилу Зайцева. Как катализатор идет серная кислота (H₂SO₄) и температура выше 140°C.
CH₃-CH₂-OH → CH₂=CH₂ + H₂O
5) Хлорэтан - галогеналкан. Получается при взаимодействии алкена с галогеном. Идет против Правила Морковникова. Как катализатор идет перекись водорода (H₂O₂).
CH₂=CH₂ + HCl → CH₃-CH₂-Cl
6) Бутан - алкан. Получается из галогеналкана посредством Реакции Вюрца.
CH₃-CH₂-Cl + 2Na + Cl-CH₂-CH₃ → CH₃-CH₂-CH₂-CH₃ + 2NaCl
7) Бутен - алкен. Получается дегидрированием алканов при температуре. Катализаторы - либо Cr₂O₃, либо Al₂O₃.
CH₃-CH₂-CH₂-CH₃ → CH₃-CH=CH-CH₃ + H₂↑
8) Бутанол - спирт. Получается из алкена через гидратацию (получается бутанол-2 из-за разрыва двойной связи).
CH₃-CH=CH-CH₃ + H₂O → CH₃-CH(OH)-CH₂-CH₃
9) Бутаналь - альдегид. Из спирта можно получить его термическим окислением.
O
//
CH₃-CH(OH)-CH₂-CH₃ + CuO → CH₃-CH₂-CH₂-C + H₂O + Cu
\
H
10) Бутановая кислота (масляная) получается при качественной реакции на альдегиды "Серебряное зеркало" в присутствии аммония (NH₄) как катализатора.
O O
// //
CH₃-CH₂-CH₂-C + Ag₂O → CH₃-CH₂-CH₂-C + 2Ag↓
\ \
H OH