Агрегатное состояние вещества
Металлическая связь
Ионная связь
Ионная связь образуется между атомами металлов с малой электроотрицательностью(см. приложение) и неметаллов с большой электроотрицательностью за счет электростатического притяжения.
Например: молекула хлорида натрия образована атомом натрия с электроотрицательностью 0,9 и атомом хлора с электроотрицательностью 3,0. В виду большой разницы в электроотрицательности атом натрия при образовании связи отдает один электрон (превращаясь в положительно заряженный ион), а атом хлора его принимает (превращаясь в отрицательно заряженный ион)
Для этой связи характерны ненаправленность и ненасыщаемость. У молекул с ионной связью, как правило, кристаллическая структура. В одной и той же молекуле может находиться n количество связей. Молекулы с ионной связью – гигантские молекулы.
Металлическая связь характерна для металлов. Она осуществляется за счет обобществленных электронов свободно перемещающихся в пространстве между положительно заряженными центрами в металлах. Наличие электростатического притяжения между положительно заряженными центрами и делокализованными (подвижными) электронами обуславливает устойчивость металлической решетки. Металлическая связь в металлах объясняет такие их свойства как электропроводность, пластичность, теплопроводность.
Вещество может находиться в зависимости от температуры и давления в газообразном, жидком, твердом и плазменном состояниях.
В газообразном состоянии вещество существует в виде молекул находящихся в непрерывном движении и характеризуется малой величиной межмолекулярного взаимодействия и значительной величиной кинетической энергии.
В жидком состоянии частицы вещества располагаются на более близких расстояниях, чем в газах и энергия межмолекулярного взаимодействия в нем более значительна и соизмерима с величиной кинетической энергии, поэтому жидкость обладает текучестью.
В твердом состоянии вещества находятся в кристаллическом и аморфном виде, при этом величина энергии межмолекулярных взаимодействий превосходит величину кинетической энергии, поэтому твердые тела обладают определенным объемом и формой. Вещества в аморфном состоянии (например, стекло) не имеют упорядоченной структуры, в связи с чем не обладают определенными температурами плавления.
К межмолекулярному взаимодействию относятся силы Вандер-Ваальса и водородная связь. Водородная связь возникает между молекулами, образованными сильно электроотрицательным элементом и атомом водорода.
Например: H+ - F- …. H+ - F-
Энергия водородной связи меньше энергии ковалентной связи. Но наличие водородной связи в соединении ведет к изменению его свойств, таких как температура плавления, кипения, вязкость и т.п.
Кристаллическое состояние характеризуется регулярным расположением частиц в трехмерном пространстве, что приводит к образованию кристаллических решеток определенной формы (кубической объемноцентрированной, гранецентрированной и т.д.). По типу химической связи кристаллические вещества классифицируются на ионные, металлические, атомные (ковалентные), молекулярные, кристаллы со смешанными связями (табл.1).
Таблица 1
Некоторые свойства веществ, определяемые типом химической связи и кристаллической решетки
Химическая связь | Связываемые частицы | Кристал-лическая решетка | Характер вещества | Примеры |
Ионная | атом металла и атом неметалла | ионная | солеобразный | NaCl, CaO, NaOH |
Ковалентная | атомы неметаллов (реже атомы металлов) | молеку-лярная атомная | летучий или нелетучий (макромоелекуляр-ный) алмазноподобный | Br2, CO2, C6H6 крахмал, алмаз, Si, SiC |
Металлическая | атомы металлов | метал-лическая | металлический | металлы и сплавы |
ГЛАВА 3