Partikel di simpul kisi kristal atom. Kisi kristal dalam kimia. Padatan: amorf dan kristal

Zat apa pun di alam, seperti diketahui, terdiri dari partikel-partikel yang lebih kecil. Mereka, pada gilirannya, terhubung dan membentuk struktur tertentu, yang menentukan sifat-sifat suatu zat tertentu.

Atom bersifat karakteristik dan terjadi pada suhu rendah dan tekanan tinggi. Sebenarnya, berkat inilah logam dan sejumlah bahan lainnya memperoleh kekuatan karakteristiknya.

Struktur zat-zat tersebut pada tingkat molekuler tampak seperti kisi kristal, setiap atom di dalamnya terhubung ke tetangganya melalui ikatan terkuat yang ada di alam - ikatan kovalen. Semua unsur terkecil pembentuk struktur tersusun secara teratur dan dengan periodisitas tertentu. Mewakili kisi-kisi di sudut-sudut tempat atom-atom berada, selalu dikelilingi oleh jumlah satelit yang sama, kisi kristal atom praktis tidak mengubah strukturnya. Diketahui bahwa struktur logam atau paduan murni hanya dapat diubah dengan memanaskannya. Dalam hal ini, semakin tinggi suhunya, semakin kuat ikatan dalam kisi.

Dengan kata lain, kisi kristal atom merupakan kunci kekuatan dan kekerasan suatu material. Namun, perlu diingat bahwa susunan atom dalam zat yang berbeda mungkin juga berbeda, yang pada gilirannya mempengaruhi tingkat kekuatannya. Jadi, misalnya, intan dan grafit, yang mengandung atom karbon yang sama, sangat berbeda satu sama lain dalam hal kekuatannya: intan ada di Bumi, tetapi grafit dapat terkelupas dan pecah. Faktanya adalah bahwa dalam kisi kristal grafit, atom tersusun berlapis-lapis. Setiap lapisan menyerupai sarang lebah, di mana atom karbon bergabung agak longgar. Struktur ini menyebabkan ujung pensil hancur berlapis-lapis: jika patah, bagian grafitnya akan terkelupas begitu saja. Hal lainnya adalah intan, yang kisi kristalnya terdiri dari atom karbon tereksitasi, yaitu atom yang mampu membentuk 4 ikatan kuat. Tidak mungkin menghancurkan sambungan seperti itu.

Selain itu, kisi kristal logam memiliki karakteristik tertentu:

1. Periode kisi- besaran yang menentukan jarak antara pusat dua atom yang berdekatan, diukur sepanjang tepi kisi. Sebutan yang diterima secara umum tidak berbeda dengan matematika: a, b, c masing-masing adalah panjang, lebar, tinggi kisi. Jelas sekali, dimensi gambar tersebut sangat kecil sehingga jarak diukur dalam satuan pengukuran terkecil - sepersepuluh nanometer atau angstrom.

2. K - bilangan koordinasi. Indikator yang menentukan kepadatan pengepakan atom dalam satu kisi. Oleh karena itu, semakin besar kepadatannya, semakin tinggi angka K. Faktanya, angka ini mewakili jumlah atom yang sedekat mungkin dan berada pada jarak yang sama dari atom yang diteliti.

3. Dasar kisi. Juga besaran yang mencirikan kepadatan kisi. Mewakili jumlah total atom milik sel tertentu yang sedang dipelajari.

4. Faktor kekompakan diukur dengan menghitung volume total kisi dibagi volume yang ditempati seluruh atom di dalamnya. Seperti dua nilai sebelumnya, nilai ini mencerminkan kepadatan kisi yang sedang dipelajari.

Kami hanya membahas beberapa zat yang memiliki kisi kristal atom. Sementara itu, jumlahnya sangat banyak. Meskipun sangat beragam, kisi atom kristal mencakup unit-unit yang selalu terhubung melalui sarana (polar atau non-polar). Selain itu, zat tersebut praktis tidak larut dalam air dan ditandai dengan konduktivitas termal yang rendah.

Di alam, ada tiga jenis kisi kristal: kubik berpusat badan, kubik berpusat muka, dan heksagonal rapat.

Kebanyakan benda padat punya struktur kristal, di mana partikel-partikel dari mana ia “dibangun” berada dalam urutan tertentu, sehingga menciptakan kisi kristal. Itu dibangun dari pengulangan unit struktural yang identik - sel satuan, yang berkomunikasi dengan sel tetangga, membentuk node tambahan. Hasilnya, terdapat 14 kisi kristal yang berbeda.

Jenis kisi kristal.

Tergantung pada partikel yang berdiri di simpul kisi, ada:

kisi kristal logam;
kisi kristal ionik;
kisi kristal molekuler;
kisi kristal makromolekul (atom).

Ikatan logam dalam kisi kristal.

Kristal ionik telah meningkatkan kerapuhan karena pergeseran kisi kristal (walaupun sedikit) mengarah pada fakta bahwa ion-ion bermuatan serupa mulai saling tolak menolak, dan ikatan putus, retak dan terbelah.

Ikatan molekul kisi kristal.

Ciri utama ikatan antarmolekul adalah “kelemahannya” (van der Waals, hidrogen).

Ini adalah struktur es. Setiap molekul air dihubungkan melalui ikatan hidrogen dengan 4 molekul yang mengelilinginya, sehingga menghasilkan struktur tetrahedral.

Ikatan hidrogen menjelaskan titik didih yang tinggi, titik leleh dan kepadatan yang rendah;

Koneksi makromolekul kisi kristal.

Ada atom di simpul kisi kristal. Kristal ini dibagi menjadi 3 jenis:

bingkai;
rantai;
struktur berlapis.

Struktur rangka berlian adalah salah satu zat yang paling keras di alam. Atom karbon membentuk 4 ikatan kovalen identik, yang menunjukkan bentuk tetrahedron beraturan ( sp 3 - hibridisasi). Setiap atom memiliki pasangan elektron bebas, yang juga dapat berikatan dengan atom tetangga. Akibatnya, kisi tiga dimensi terbentuk, di simpul-simpulnya hanya terdapat atom karbon.

Dibutuhkan banyak energi untuk menghancurkan struktur seperti itu; titik leleh senyawa tersebut tinggi (untuk intan adalah 3500°C).

Struktur berlapis berbicara tentang adanya ikatan kovalen di dalam setiap lapisan dan lemahnya ikatan van der Waals antar lapisan.

Mari kita lihat contohnya: grafit. Setiap atom karbon masuk sp 2 - hibridisasi. Elektron ke-4 yang tidak berpasangan membentuk ikatan van der Waals antar lapisan. Oleh karena itu, lapisan ke-4 sangat mobile:

Ikatannya lemah, sehingga mudah putus, yang dapat diamati pada pensil - “properti menulis” - lapisan ke-4 tetap berada di atas kertas.

Grafit merupakan konduktor arus listrik yang sangat baik (elektron mampu bergerak sepanjang bidang lapisan).

Struktur rantai memiliki oksida (misalnya, JADI 3 ), yang mengkristal dalam bentuk jarum mengkilat, polimer, beberapa zat amorf, silikat (asbes).

Kebanyakan benda padat punya kristal struktur, yang ditandai susunan partikel yang ditentukan secara ketat. Jika Anda menghubungkan partikel dengan garis konvensional, Anda mendapatkan kerangka spasial yang disebut kisi kristal. Titik-titik di mana partikel kristal berada disebut simpul kisi. Node kisi imajiner mungkin mengandung atom, ion, atau molekul.

Tergantung pada sifat partikel yang terletak di titik simpul dan sifat hubungan di antara mereka, empat jenis kisi kristal dibedakan: ionik, logam, atom, dan molekul.

ionik disebut kisi-kisi yang simpul-simpulnya terdapat ion-ion.

Mereka dibentuk oleh zat dengan ikatan ionik. Pada titik-titik kisi seperti itu terdapat ion-ion positif dan negatif yang dihubungkan satu sama lain melalui interaksi elektrostatis.

Kisi kristal ionik mengandung garam, basa, oksida logam aktif. Ion bisa sederhana atau kompleks. Misalnya, pada lokasi kisi natrium klorida terdapat ion natrium sederhana Na dan klor Cl − , dan pada lokasi kisi kalium sulfat terdapat ion kalium sederhana K dan ion sulfat kompleks S O 4 2 − bergantian.

Ikatan antar ion dalam kristal tersebut kuat. Oleh karena itu, zat ionik bersifat padat, tahan api, dan tidak mudah menguap. Zat seperti itu bagus larut dalam air.

Kisi kristal natrium klorida

Kristal natrium klorida

Logam disebut kisi, yang terdiri dari ion positif dan atom logam serta elektron bebas.

Mereka dibentuk oleh zat dengan ikatan logam. Pada titik-titik simpul kisi logam terdapat atom dan ion (baik atom atau ion, yang menjadi atom dengan mudah berubah, melepaskan elektron terluarnya untuk penggunaan umum).

Kisi kristal seperti itu merupakan karakteristik zat sederhana dari logam dan paduan.

Titik leleh logam bisa berbeda-beda (dari \(–37\) °C untuk merkuri hingga dua hingga tiga ribu derajat). Namun semua logam mempunyai ciri khas kilau metalik, kelenturan, keuletan, menghantarkan listrik dengan baik dan kehangatan.

Kisi kristal logam

Perangkat keras

Kisi atom disebut kisi kristal, yang pada simpulnya terdapat atom individu yang dihubungkan melalui ikatan kovalen.

Intan memiliki kisi jenis ini - salah satu modifikasi alotropik karbon. Zat yang mempunyai kisi kristal atom antara lain grafit, silikon, boron dan germanium, serta zat kompleks, misalnya carborundum SiC dan silika, kuarsa, kristal batu, pasir, yang meliputi silikon oksida (\(IV\)) Si O 2.

Zat-zat tersebut dikarakterisasi kekuatan tinggi dan kekerasan. Jadi, berlian adalah bahan alami yang paling keras. Zat dengan kisi kristal atom memiliki sangat banyak titik leleh yang tinggi dan mendidih. Misalnya, titik leleh silika adalah \(1728\) °C, sedangkan untuk grafit lebih tinggi - \(4000\) °C. Kristal atom praktis tidak larut.

Kisi kristal berlian

berlian

Molekuler disebut kisi, pada simpul-simpulnya terdapat molekul-molekul yang dihubungkan melalui interaksi antarmolekul yang lemah.

Terlepas dari kenyataan bahwa atom-atom di dalam molekul dihubungkan oleh ikatan kovalen yang sangat kuat, gaya tarik-menarik antarmolekul yang lemah bekerja di antara molekul-molekul itu sendiri. Oleh karena itu, kristal molekuler memiliki kekuatan rendah dan kekerasan, titik leleh rendah dan mendidih. Banyak zat molekuler berbentuk cair dan gas pada suhu kamar. Zat-zat tersebut bersifat mudah menguap. Misalnya, kristal yodium dan karbon monoksida padat (\(IV\)) (“es kering”) menguap tanpa berubah menjadi cair. Beberapa zat molekuler memiliki bau .

Jenis kisi ini memiliki zat sederhana dalam keadaan agregasi padat: gas mulia dengan molekul monoatomik (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn ), serta nonlogam dengan dua dan molekul poliatomik (H 2, O 2, N 2, Cl 2, I 2, O 3, P 4, S 8).

Mereka memiliki kisi kristal molekuler juga zat dengan ikatan kovalen polar: air - es, amonia padat, asam, oksida non-logam. Mayoritas senyawa organik juga merupakan kristal molekuler (naftalena, gula, glukosa).

Struktur molekulnya memiliki

1) silikon(IV) oksida

2) barium nitrat

3) natrium klorida

4) karbon monoksida (II)

Penjelasan.

Struktur suatu zat dipahami dari partikel molekul, ion, dan atom mana kisi kristalnya dibangun. Zat dengan ikatan ionik dan logam memiliki struktur nonmolekul. Zat yang molekulnya atomnya dihubungkan melalui ikatan kovalen dapat memiliki kisi kristal molekuler dan atom. Kisi kristal atom: C (berlian, grafit), Si, Ge, B, SiO 2, SiC (carborundum), BN, Fe 3 C, TaC, fosfor merah dan hitam. Kelompok ini mencakup zat, biasanya zat padat dan tahan api.

Silikon oksida (IV) - ikatan kovalen, zat padat, tahan api, kisi kristal atom. Barium nitrat dan natrium klorida adalah zat dengan ikatan ionik - kisi kristal ionik. Karbon (II) monoksida adalah gas dalam molekul yang mempunyai ikatan kovalen, artinya ini jawaban yang benar, kisi kristalnya bersifat molekuler.

Jawaban: 4

Sumber: Versi demo Unified State Exam 2012 bidang kimia.

Dalam bentuk padat, struktur molekulnya memiliki

1) silikon(IV) oksida

2) kalsium klorida

3) tembaga (II) sulfat

Penjelasan.

Zat dengan kisi kristal molekuler memiliki titik didih yang lebih rendah dibandingkan zat lainnya. Dengan menggunakan rumus tersebut, perlu ditentukan jenis ikatan suatu zat, kemudian menentukan jenis kisi kristal. Silikon oksida (IV) - ikatan kovalen, zat padat, tahan api, kisi kristal atom. Kalsium klorida dan tembaga sulfat adalah zat dengan ikatan ionik - kisi kristal bersifat ionik. Molekul yodium mempunyai ikatan kovalen dan mudah menyublim, artinya ini jawaban yang benar, kisi kristalnya bersifat molekuler.

Jawaban: 4

Sumber: Versi demo Unified State Exam 2013 bidang kimia.

1) karbon monoksida (II)

3) magnesium bromida

Penjelasan.

Zat dengan ikatan ionik dan logam memiliki struktur nonmolekul. Zat yang molekulnya atomnya dihubungkan melalui ikatan kovalen dapat memiliki kisi kristal molekuler dan atom. Kisi kristal atom: C (berlian, grafit), Si, Ge, B, SiO2, SiC (carborundum), BN, Fe3 C, TaC, fosfor merah dan hitam. Kelompok ini mencakup zat, biasanya zat padat dan tahan api.

Jawaban: 3

Sumber: Ujian Negara Terpadu Kimia 10/06/2013. Gelombang utama. Timur Jauh. Pilihan 1.

Memiliki kisi kristal ionik

2) karbon monoksida (II)

4) magnesium bromida

Penjelasan.

Zat dengan ikatan ionik dan logam memiliki struktur nonmolekul. Zat yang molekulnya atomnya dihubungkan melalui ikatan kovalen dapat memiliki kisi kristal molekuler dan atom. Kisi kristal atom: C (berlian, grafit), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (carborundum), BN, Fe3 C, TaC, fosfor merah dan hitam. Kelompok ini mencakup zat, biasanya zat padat dan tahan api.

Zat dengan kisi kristal molekuler memiliki titik didih lebih rendah dibandingkan zat lainnya. Dengan menggunakan rumus tersebut, perlu ditentukan jenis ikatan suatu zat, kemudian menentukan jenis kisi kristal.

Magnesium bromida memiliki kisi kristal ionik.

Jawaban: 4

Sumber: Ujian Negara Terpadu Kimia 10/06/2013. Gelombang utama. Timur Jauh. Pilihan 2.

Natrium sulfat memiliki kisi kristal

1) logam

3) molekuler

4) atom

Penjelasan.

Natrium sulfat adalah garam yang memiliki kisi kristal ionik.

Jawaban: 2

Sumber: Ujian Negara Terpadu Kimia 10/06/2013. Gelombang utama. Timur Jauh. Pilihan 3.

Masing-masing dari dua zat memiliki struktur non-molekul:

1) nitrogen dan berlian

2) kalium dan tembaga

3) air dan natrium hidroksida

4) klorin dan brom

Penjelasan.

Zat dengan ikatan ionik dan logam memiliki struktur nonmolekul. Zat yang molekulnya atomnya dihubungkan melalui ikatan kovalen dapat memiliki kisi kristal molekuler dan atom. Kisi kristal atom: C (berlian, grafit), Si, Ge, B, SiO2, SiC (carborundum), BN, fosfor merah dan hitam. Kelompok ini mencakup zat, biasanya zat padat dan tahan api.

Dari zat-zat tersebut, hanya intan, kalium, tembaga, dan natrium hidroksida yang memiliki struktur non-molekul.

Jawaban: 2

Sumber: Ujian Negara Terpadu Kimia 10/06/2013. Gelombang utama. Timur Jauh. Pilihan 4.

Suatu zat dengan kisi kristal ionik adalah

3) asam asetat

4) natrium sulfat

Penjelasan.

Zat dengan ikatan ionik dan logam memiliki struktur nonmolekul. Zat yang molekulnya atomnya dihubungkan melalui ikatan kovalen dapat memiliki kisi kristal molekuler dan atom. Kisi kristal atom: C (berlian, grafit), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (carborundum), BN, Fe3 C, TaC, fosfor merah dan hitam. Kelompok ini mencakup zat, biasanya zat padat dan tahan api.

Natrium sulfat memiliki kisi kristal ionik.

Jawaban: 4

Sumber: Ujian Negara Terpadu Kimia 10/06/2013. Gelombang utama. Siberia. Pilihan 1.

Kisi kristal logam merupakan ciri khasnya

2) fosfor putih

3) aluminium oksida

4) kalsium

Penjelasan.

Kisi kristal logam merupakan karakteristik logam, seperti kalsium.

Jawaban: 4

Sumber: Ujian Negara Terpadu Kimia 10/06/2013. Gelombang utama. Ural. Pilihan 1.

Maxim Avramchuk 22.04.2015 16:53

Semua logam kecuali merkuri memiliki kisi kristal logam. Bisakah Anda memberi tahu saya jenis kisi kristal apa yang dimiliki merkuri dan amalgam?

Alexander Ivanov

Merkuri dalam bentuk padat juga memiliki kisi kristal metalik.

2) kalsium oksida

4) aluminium

Penjelasan.

Zat dengan ikatan ionik dan logam memiliki struktur nonmolekul. Zat yang molekulnya atomnya dihubungkan melalui ikatan kovalen dapat memiliki kisi kristal molekuler dan atom. Kisi kristal atom: C (berlian, grafit), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (carborundum), BN, Fe3 C, TaC, fosfor merah dan hitam. Kelompok ini mencakup zat, biasanya zat padat dan tahan api.

Kalsium oksida memiliki kisi kristal ionik.

Jawaban: 2

Sumber: Ujian Negara Terpadu Kimia 10/06/2013. Gelombang utama. Siberia. Pilihan 2.

Memiliki kisi kristal molekuler dalam keadaan padat

1) natrium iodida

2) oksida belerang(IV)

3) natrium oksida

4) besi(III) klorida

Penjelasan.

Zat dengan ikatan ionik dan logam memiliki struktur nonmolekul. Zat yang molekulnya atomnya dihubungkan melalui ikatan kovalen dapat memiliki kisi kristal molekuler dan atom. Kisi kristal atom: C (berlian, grafit), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (carborundum), BN, Fe3 C, TaC, fosfor merah dan hitam. Kelompok ini mencakup zat, biasanya zat padat dan tahan api.

Di antara zat-zat tersebut, semua kecuali belerang(IV) oksida memiliki kisi kristal ionik, sedangkan ia memiliki kisi molekuler.

Jawaban: 2

Sumber: Ujian Negara Terpadu Kimia 10/06/2013. Gelombang utama. Siberia. Pilihan 4.

Memiliki kisi kristal ionik

3) natrium hidrida

4) oksida nitrat(II)

Penjelasan.

Zat dengan ikatan ionik dan logam memiliki struktur nonmolekul. Zat yang molekulnya atomnya dihubungkan melalui ikatan kovalen dapat memiliki kisi kristal molekuler dan atom. Kisi kristal atom: C (berlian, grafit), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (carborundum), BN, Fe3 C, TaC, fosfor merah dan hitam. Kelompok ini mencakup zat, biasanya zat padat dan tahan api.

Natrium hidrida memiliki kisi kristal ionik.

Jawaban: 3

Sumber: Ujian Negara Terpadu Kimia 10/06/2013. Gelombang utama. Ural. Pilihan 5.

Untuk zat dengan kisi kristal molekuler, sifat khasnya adalah

1) sifat tahan api

2) titik didih rendah

3) titik leleh yang tinggi

4) konduktivitas listrik

Penjelasan.

Zat dengan kisi kristal molekuler memiliki titik didih yang lebih rendah dibandingkan zat lainnya. Jawaban: 2

Jawaban: 2

Sumber: Ujian Negara Terpadu Kimia 10/06/2013. Gelombang utama. Tengah. Pilihan 1.

Untuk zat dengan kisi kristal molekuler, sifat khasnya adalah

1) sifat tahan api

2) titik didih tinggi

3) titik leleh rendah

4) konduktivitas listrik

Penjelasan.

Zat dengan kisi kristal molekuler memiliki titik leleh dan titik didih yang lebih rendah dibandingkan zat lainnya.

Jawaban: 3

Sumber: Ujian Negara Terpadu Kimia 10/06/2013. Gelombang utama. Tengah. Pilihan 2.

Struktur molekulnya memiliki

1) hidrogen klorida

2) kalium sulfida

3) barium oksida

4) kalsium oksida

Penjelasan.

Zat dengan ikatan ionik dan logam memiliki struktur nonmolekul. Zat yang molekulnya atomnya dihubungkan melalui ikatan kovalen dapat memiliki kisi kristal molekuler dan atom. Kisi kristal atom: C (berlian, grafit), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (carborundum), BN, Fe3 C, TaC, fosfor merah dan hitam. Kelompok ini mencakup zat, biasanya zat padat dan tahan api.

Dari zat-zat tersebut, semuanya mempunyai kisi kristal ionik kecuali hidrogen klorida.

Jawaban 1

Sumber: Ujian Negara Terpadu Kimia 10/06/2013. Gelombang utama. Tengah. Pilihan 5.

Struktur molekulnya memiliki

1) silikon(IV) oksida

2) barium nitrat

3) natrium klorida

4) karbon monoksida (II)

Penjelasan.

Zat dengan ikatan ionik dan logam memiliki struktur nonmolekul. Zat yang molekulnya atomnya dihubungkan melalui ikatan kovalen dapat memiliki kisi kristal molekuler dan atom. Kisi kristal atom: C (berlian, grafit), Si, Ge, B, SiO2, CaC2, SiC (carborundum), BN, Fe3 C, TaC, fosfor merah dan hitam. Kelompok ini mencakup zat, biasanya zat padat dan tahan api.

Di antara zat-zat ini, karbon monoksida memiliki struktur molekul.

Jawaban: 4

Sumber: Versi demo Unified State Exam 2014 bidang kimia.

Substansi struktur molekul adalah

1) amonium klorida

2) sesium klorida

3) besi(III) klorida

4) hidrogen klorida

Penjelasan.

Struktur suatu zat dipahami dari partikel molekul, ion, dan atom mana kisi kristalnya dibangun. Zat dengan ikatan ionik dan logam memiliki struktur nonmolekul. Zat yang molekulnya atomnya dihubungkan melalui ikatan kovalen dapat memiliki kisi kristal molekuler dan atom. Kisi kristal atom: C (berlian, grafit), Si, Ge, B, SiO2, SiC (carborundum), BN, Fe3C, TaC, fosfor merah dan hitam. Kelompok ini mencakup zat, biasanya zat padat dan tahan api.

1) amonium klorida - struktur ionik

2) sesium klorida - struktur ionik

3) besi(III) klorida - struktur ionik

4) hidrogen klorida - struktur molekul

Jawaban: 4

Senyawa klor manakah yang memiliki titik leleh tertinggi?

Jawaban: 3

Senyawa oksigen manakah yang memiliki titik leleh tertinggi?

Jawaban: 3

Alexander Ivanov

TIDAK. Ini adalah kisi kristal atom

Igor Srago 22.05.2016 14:37

Karena Ujian Negara Terpadu mengajarkan bahwa ikatan antara atom logam dan non-logam bersifat ionik, aluminium oksida harus membentuk kristal ionik. Dan zat dengan struktur ionik (seperti atom) juga memiliki titik leleh lebih tinggi daripada zat molekuler.

Anton Golyshev

Lebih baik mempelajari zat dengan kisi kristal atom.

Tidak seperti biasanya untuk zat dengan kisi kristal logam

1) kerapuhan

2) plastisitas

3) konduktivitas listrik yang tinggi

4) konduktivitas termal yang tinggi

Penjelasan.

Logam dicirikan oleh plastisitas, konduktivitas listrik dan termal yang tinggi, tetapi kerapuhan bukanlah ciri khasnya.

Jawaban 1

Sumber: Ujian Negara Bersatu 05/05/2015. Gelombang awal.

Penjelasan.

Zat yang molekulnya atomnya dihubungkan melalui ikatan kovalen dapat memiliki kisi kristal molekuler dan atom. Kisi kristal atom: C (berlian, grafit), Si, Ge, B, SiO2, SiC (carborundum), BN, Fe3C, TaC, fosfor merah dan hitam. Kelompok ini mencakup zat, biasanya zat padat dan tahan api.

Jawaban 1

Memiliki kisi kristal molekuler

Penjelasan.

Zat dengan ikatan ionik (BaSO 4) dan logam memiliki struktur nonmolekul.

Zat yang atom-atomnya dihubungkan melalui ikatan kovalen dapat memiliki kisi kristal molekuler dan atom.

Kisi kristal atom: C (berlian, grafit), Si, Ge, B, SiO 2, SiC (carborundum), B 2 O 3, Al 2 O 3.

Zat yang dalam kondisi normal berbentuk gas (O 2, H 2, NH 3, H 2 S, CO 2), serta cair (H 2 O, H 2 SO 4) dan padat, tetapi dapat melebur (S, glukosa), mempunyai struktur molekul

Oleh karena itu, karbon dioksida memiliki kisi kristal molekuler.

Jawaban: 2

Memiliki kisi kristal atom

1) amonium klorida

2) sesium oksida

3) silikon(IV) oksida

4) belerang kristal

Penjelasan.

Zat dengan ikatan ionik dan logam memiliki struktur nonmolekul.

Zat yang molekulnya atomnya dihubungkan melalui ikatan kovalen dapat memiliki kisi kristal molekuler dan atom. Kisi kristal atom: C (berlian, grafit), Si, Ge, B, SiO2, SiC (carborundum), BN, Fe3C, TaC, fosfor merah dan hitam. Sisanya mengacu pada zat dengan kisi kristal molekuler.

Oleh karena itu, silikon(IV) oksida memiliki kisi kristal atom.

Jawaban: 3

Zat padat, rapuh dengan titik leleh tinggi, larutan yang dapat menghantarkan arus listrik, memiliki kisi kristal

2) logam

3) atom

4) molekuler

Penjelasan.

Sifat-sifat tersebut merupakan karakteristik zat dengan kisi kristal ionik.

Jawaban 1

Senyawa silikon manakah yang memiliki kisi kristal molekuler dalam keadaan padat?

Mundur ke depan

Perhatian! Pratinjau slide hanya untuk tujuan informasi dan mungkin tidak mewakili semua fitur presentasi. Jika Anda tertarik dengan karya ini, silakan unduh versi lengkapnya.

Jenis pelajaran: Gabungan.

Tujuan utama pembelajaran: Memberikan siswa gambaran spesifik tentang zat amorf dan kristal, jenis kisi kristal, untuk menjalin hubungan antara struktur dan sifat zat.

Tujuan pelajaran.

Pendidikan: membentuk konsep tentang wujud kristal dan amorf padatan, mengenalkan siswa pada berbagai jenis kisi kristal, menetapkan ketergantungan sifat fisik kristal pada sifat ikatan kimia dalam kristal dan jenis kristal kisi, memberikan gambaran dasar kepada siswa tentang pengaruh sifat ikatan kimia dan jenis kisi kristal terhadap sifat-sifat materi, memberikan gambaran kepada siswa tentang hukum kekekalan komposisi.

Pendidikan: terus membentuk pandangan dunia siswa, mempertimbangkan pengaruh timbal balik dari komponen-komponen partikel struktural keseluruhan zat, sebagai akibatnya muncul sifat-sifat baru, mengembangkan kemampuan untuk mengatur pekerjaan pendidikan mereka, dan mematuhi aturan kerja di sebuah tim.

Perkembangan: mengembangkan minat kognitif anak sekolah dengan menggunakan situasi masalah; meningkatkan kemampuan siswa dalam menetapkan ketergantungan sebab-akibat sifat fisika zat terhadap ikatan kimia dan jenis kisi kristal, meramalkan jenis kisi kristal berdasarkan sifat fisika zat.

Peralatan: Tabel periodik D.I. Mendeleev, koleksi “Logam”, non-logam: belerang, grafit, fosfor merah, oksigen; Presentasi “Kisi kristal”, model kisi kristal dari berbagai jenis (garam meja, berlian dan grafit, karbon dioksida dan yodium, logam), sampel plastik dan produk yang dibuat darinya, kaca, plastisin, resin, lilin, permen karet, coklat , komputer, instalasi multimedia, video percobaan “Sublimasi asam benzoat”.

Selama kelas

1. Momen organisasi.

Guru menyambut siswa dan mencatat yang tidak hadir.

Kemudian beliau menceritakan topik pelajaran dan tujuan pelajaran. Siswa menuliskan topik pelajaran di buku catatannya. (Geser 1, 2).

2. Memeriksa pekerjaan rumah

(2 siswa di papan tulis: Menentukan jenis ikatan kimia zat dengan rumus:

1) NaCl, CO 2, Saya 2; 2) Na, NaOH, H 2 S (tulis jawabannya di papan tulis dan sertakan dalam survei).

3. Analisis situasi.

Guru: Apa yang dipelajari kimia? Jawaban: Kimia adalah ilmu tentang zat, sifat-sifatnya, dan transformasi zat.

Guru : Apa itu zat? Jawaban: Materi adalah bahan penyusun tubuh fisik. (Geser 3).

Guru: Keadaan materi apa yang kamu ketahui?

Jawaban: Ada tiga keadaan agregasi: padat, cair dan gas. (Geser 4).

Guru: Berikan contoh zat yang dapat berada pada ketiga keadaan agregasi pada suhu yang berbeda.

Jawaban: Air. Dalam kondisi normal, air berbentuk cair, ketika suhu turun di bawah 0 0 C, air berubah menjadi padat - es, dan ketika suhu naik hingga 100 0 C kita mendapatkan uap air (wujud gas).

Guru (tambahan): Zat apa pun dapat diperoleh dalam bentuk padat, cair, dan gas. Selain air, ini adalah logam yang, dalam kondisi normal, berbentuk padat, ketika dipanaskan, mulai melunak, dan pada suhu tertentu (t pl) berubah menjadi cair - meleleh. Dengan pemanasan lebih lanjut hingga titik didih, logam mulai menguap, mis. masuk ke keadaan gas. Gas apa pun dapat diubah menjadi cair dan padat dengan menurunkan suhunya: misalnya oksigen, yang pada suhu (-194 0 C) berubah menjadi cairan biru, dan pada suhu (-218,8 0 C) membeku menjadi a massa seperti salju yang terdiri dari kristal biru. Hari ini di kelas kita akan melihat keadaan padat suatu materi.

Guru: Sebutkan zat padat apa saja yang ada di mejamu.

Jawaban: Logam, plastisin, garam meja: NaCl, grafit.

Guru: Bagaimana menurut Anda? Manakah dari zat berikut yang berlebih?

Jawaban: Plastisin.

Guru: Mengapa?

Asumsi dibuat. Jika siswa merasa kesulitan, maka dengan bantuan guru mereka sampai pada kesimpulan bahwa plastisin, tidak seperti logam dan natrium klorida, tidak memiliki titik leleh tertentu - plastisin (plastisin) secara bertahap melunak dan berubah menjadi cairan. Misalnya saja coklat yang lumer di mulut, atau permen karet, serta kaca, plastik, resin, lilin (saat menjelaskan, guru menunjukkan contoh zat-zat tersebut di kelas). Zat seperti ini disebut amorf. (slide 5), dan logam serta natrium klorida berbentuk kristal. (Geser 6).

Jadi, ada dua jenis benda padat : amorf dan kristal. (slide7).

1) Zat amorf tidak memiliki titik leleh tertentu dan susunan partikel di dalamnya tidak teratur secara ketat.

Zat kristal memiliki titik leleh yang ditentukan secara ketat dan, yang paling penting, dicirikan oleh susunan partikel penyusunnya yang benar: atom, molekul, dan ion. Partikel-partikel ini terletak pada titik-titik yang ditentukan secara ketat dalam ruang, dan jika titik-titik ini dihubungkan oleh garis lurus, maka kerangka spasial akan terbentuk - sel kristal.

Guru bertanya permasalahan yang bermasalah

Bagaimana menjelaskan keberadaan benda padat dengan sifat yang berbeda-beda?

2) Mengapa zat kristal terpecah pada bidang tertentu saat tumbukan, sedangkan zat amorf tidak memiliki sifat ini?

Dengarkan jawaban siswa dan arahkan mereka ke sana kesimpulan:

Sifat-sifat zat dalam wujud padat bergantung pada jenis kisi kristal (terutama pada partikel apa yang ada di simpulnya), yang selanjutnya ditentukan oleh jenis ikatan kimia dalam zat tertentu.

Memeriksa pekerjaan rumah:

1) NaCl – ikatan ionik,

CO 2 – ikatan polar kovalen

saya 2 – ikatan kovalen nonpolar

2) Na – ikatan logam

NaOH - ikatan ion antara ion Na + - (kovalen O dan H)

H 2 S - kovalen polar

Survei depan.

Ikatan manakah yang disebut ionik?
Ikatan apa yang disebut kovalen?
Ikatan manakah yang disebut ikatan kovalen polar? non-polar?
Keelektronegatifan disebut?

Kesimpulan: Ada urutan logis, hubungan fenomena di alam: Struktur atom -> EO -> Jenis ikatan kimia -> Jenis kisi kristal -> Sifat zat . (geser 10).

Guru: Tergantung pada jenis partikel dan sifat hubungan di antara mereka, mereka membedakannya empat jenis kisi kristal: ionik, molekuler, atom dan logam. (Geser 11).

Hasilnya disajikan pada tabel berikut – contoh tabel di meja siswa. (lihat Lampiran 1). (Geser 12).

Kisi kristal ionik

Guru: Bagaimana menurut Anda? Untuk zat dengan jenis ikatan kimia apa yang akan menjadi ciri kisi jenis ini?

Jawaban: Zat yang mempunyai ikatan kimia ionik akan mempunyai ciri kisi ionik.

Guru: Partikel apa yang akan berada di simpul kisi?

Jawaban: Yunus.

Guru: Partikel apa yang disebut ion?

Jawaban: Ion adalah partikel yang bermuatan positif atau negatif.

Guru: Apa sajakah komposisi ion?

Jawaban: Sederhana dan kompleks.

Demonstrasi - model kisi kristal natrium klorida (NaCl).

Penjelasan Guru: Pada simpul kisi kristal natrium klorida terdapat ion natrium dan klor.

Dalam kristal NaCl tidak ada molekul natrium klorida individu. Seluruh kristal harus dianggap sebagai makromolekul raksasa yang terdiri dari ion Na + dan Cl - dalam jumlah yang sama, Na n Cl n, di mana n adalah bilangan besar.

Ikatan antar ion dalam kristal semacam itu sangat kuat. Oleh karena itu, zat dengan kisi ionik memiliki kekerasan yang relatif tinggi. Mereka tahan api, tidak mudah menguap, dan rapuh. Lelehannya menghantarkan arus listrik (Mengapa?) dan mudah larut dalam air.

Senyawa ionik merupakan senyawa biner logam (I A dan II A), garam, dan basa.

Kisi kristal atom

Demonstrasi kisi kristal berlian dan grafit.

Para siswa memiliki sampel grafit di atas meja.

Guru: Partikel apa yang terletak di titik-titik kisi kristal atom?

Jawaban: Pada titik-titik kisi kristal atom terdapat atom-atom individual.

Guru: Ikatan kimia apa yang akan timbul antar atom?

Jawaban: Ikatan kimia kovalen.

Penjelasan guru.

Memang, di lokasi kisi kristal atom terdapat atom individu yang terhubung satu sama lain melalui ikatan kovalen. Karena atom, seperti ion, dapat tersusun secara berbeda dalam ruang, kristal dengan bentuk berbeda pun terbentuk.

Kisi kristal atom berlian

Tidak ada molekul dalam kisi-kisi ini. Seluruh kristal harus dianggap sebagai molekul raksasa. Contoh zat dengan kisi kristal jenis ini adalah modifikasi alotropik karbon: intan, grafit; serta boron, silikon, fosfor merah, germanium. Pertanyaan: Apa komposisi zat-zat ini? Jawaban: Komposisinya sederhana.

Kisi kristal atom tidak hanya sederhana, tetapi juga kompleks. Misalnya aluminium oksida, silikon oksida. Semua zat ini memiliki titik leleh yang sangat tinggi (untuk intan lebih dari 3500 0 C), kuat dan keras, tidak mudah menguap, dan praktis tidak larut dalam cairan.

Kisi kristal logam

Guru: Teman-teman, kalian punya koleksi logam di meja kalian, mari kita lihat contoh ini.

Pertanyaan: Ikatan kimia apa yang menjadi ciri logam?

Jawaban: Logam. Ikatan logam antara ion positif melalui elektron bersama.

Pertanyaan: Apa sifat fisik umum yang menjadi ciri logam?

Jawaban: Kilau, daya hantar listrik, daya hantar panas, keuletan.

Pertanyaan: Jelaskan apa yang menyebabkan begitu banyak zat mempunyai sifat fisika yang sama?

Jawaban: Logam mempunyai struktur tunggal.

Demonstrasi model kisi kristal logam.

Penjelasan guru.

Zat dengan ikatan logam memiliki kisi kristal logam

Di lokasi kisi tersebut terdapat atom dan ion logam positif, dan elektron valensi bergerak bebas dalam volume kristal. Elektron secara elektrostatik menarik ion logam positif. Hal ini menjelaskan stabilitas kisi.

Kisi kristal molekul

Guru mendemonstrasikan dan memberi nama zat: yodium, belerang.

Pertanyaan: Apa persamaan dari zat-zat ini?

Jawaban: Zat-zat tersebut bukan logam. Komposisinya sederhana.

Pertanyaan: Apa yang dimaksud dengan ikatan kimia di dalam molekul?

Jawaban: Ikatan kimia di dalam molekul bersifat kovalen, nonpolar.

Pertanyaan: Sifat fisik apa yang menjadi ciri khasnya?

Jawaban: Mudah menguap, melebur, sedikit larut dalam air.

Guru: Mari kita bandingkan sifat-sifat logam dan nonlogam. Siswa menjawab bahwa sifat-sifatnya berbeda secara mendasar.

Pertanyaan: Mengapa sifat-sifat nonlogam sangat berbeda dengan sifat-sifat logam?

Jawaban: Logam mempunyai ikatan logam, sedangkan nonlogam mempunyai ikatan kovalen dan nonpolar.

Guru: Oleh karena itu, jenis kisi-kisinya berbeda-beda. Molekuler.

Pertanyaan: Partikel apa yang terletak pada titik kisi?

Jawaban: Molekul.

Demonstrasi kisi kristal karbon dioksida dan yodium.

Penjelasan guru.

Kisi kristal molekul

Seperti yang bisa kita lihat, tidak hanya padatan yang dapat memiliki kisi kristal molekul. sederhana zat: gas mulia, H 2, O 2, N 2, I 2, O 3, fosfor putih P 4, tetapi juga kompleks: air padat, hidrogen klorida padat dan hidrogen sulfida. Sebagian besar senyawa organik padat memiliki kisi kristal molekul (naftalena, glukosa, gula).

Situs kisi mengandung molekul nonpolar atau polar. Terlepas dari kenyataan bahwa atom-atom di dalam molekul dihubungkan oleh ikatan kovalen yang kuat, gaya antarmolekul yang lemah bekerja di antara molekul-molekul itu sendiri.

Kesimpulan: Zat tersebut rapuh, memiliki kekerasan rendah, titik leleh rendah, mudah menguap, dan mampu melakukan sublimasi.

Pertanyaan : Proses manakah yang disebut sublimasi atau sublimasi?

Menjawab : Transisi suatu zat dari wujud agregasi padat langsung ke wujud gas, melewati wujud cair, disebut sublimasi atau sublimasi.

Demonstrasi percobaan: sublimasi asam benzoat (video percobaan).

Bekerja dengan tabel yang sudah selesai.

Lampiran 1. (Slide 17)

Kisi kristal, jenis ikatan dan sifat zat

Tipe kisi-kisi	Jenis partikel di lokasi kisi	Jenis hubungan antar partikel	Contoh zat	Sifat fisik zat
ionik	Ion	Ionik – ikatan kuat	Garam, halida (IA, IIA), oksida dan hidroksida dari logam khas	Padat, kuat, tidak mudah menguap, rapuh, tahan api, banyak larut dalam air, meleleh menghantarkan arus listrik
Nuklir	atom	1. Kovalen nonpolar - ikatannya sangat kuat 2. Kovalen polar – ikatannya sangat kuat	Zat sederhana A: intan(C), grafit(C), boron(B), silikon(Si). Zat kompleks: aluminium oksida (Al 2 O 3), silikon oksida (IY)-SiO 2	Sangat keras, sangat tahan api, tahan lama, tidak mudah menguap, tidak larut dalam air
Molekuler	Molekul	Antar molekul terdapat gaya tarik menarik antarmolekul yang lemah, namun di dalam molekul terdapat ikatan kovalen yang kuat	Padatan pada kondisi khusus dan pada kondisi normal berupa gas atau cairan (O 2 , H 2 , Cl 2 , N 2 , Br 2 , H 2 O, CO 2, HCl); belerang, fosfor putih, yodium; bahan organik	Rapuh, mudah menguap, melebur, mampu menyublim, memiliki kekerasan rendah
Logam	ion atom	Logam dengan kekuatan berbeda	Logam dan paduan	Mudah dibentuk, mengkilat, ulet, konduktif secara termal dan listrik

Pertanyaan: Jenis kisi kristal manakah dari yang dibahas di atas yang tidak ditemukan pada zat sederhana?

Jawaban: Kisi kristal ionik.

Pertanyaan: Kisi kristal apa yang merupakan ciri-ciri zat sederhana?

Jawaban: Untuk zat sederhana - logam - kisi kristal logam; untuk non-logam - atom atau molekul.

Bekerja dengan Tabel Periodik D.I.Mendeleev.

Pertanyaan: Di manakah letak unsur logam dalam Tabel Periodik dan mengapa? Unsur nonlogam dan alasannya?

Jawaban: Jika kita menggambar diagonal dari boron ke astatin, maka di pojok kiri bawah diagonal tersebut akan terdapat unsur logam, karena pada tingkat energi terakhir mereka mengandung satu hingga tiga elektron. Ini adalah unsur I A, II A, III A (kecuali boron), serta timah dan timbal, antimon dan semua unsur subkelompok sekunder.

Unsur bukan logam terletak di pojok kanan atas diagonal ini, karena pada tingkat energi terakhir mengandung empat hingga delapan elektron. Unsur-unsur tersebut adalah IY A, Y A, YI A, YII A, YIII A dan boron.

Guru: Mari kita cari unsur nonlogam yang zat sederhananya memiliki kisi kristal atom (Jawaban: C, B, Si) dan molekuler ( Jawaban: N, S, O , halogen dan gas mulia ).

Guru: Merumuskan kesimpulan tentang bagaimana menentukan jenis kisi kristal suatu zat sederhana berdasarkan kedudukan unsur-unsur dalam Tabel Periodik D.I.

Jawaban: Untuk unsur logam yang termasuk dalam golongan I A, II A, IIIA (kecuali boron), serta timah dan timbal, serta semua unsur subgolongan sekunder pada suatu zat sederhana, jenis kisinya adalah logam.

Untuk unsur bukan logam IY A dan boron dalam zat sederhana, kisi kristalnya bersifat atom; dan unsur Y A, YI A, YII A, YIII A dalam zat sederhana mempunyai kisi kristal molekul.

Kami terus bekerja dengan tabel yang sudah selesai.

Guru: Perhatikan baik-baik mejanya. Pola apa yang bisa diamati?

Kami mendengarkan dengan cermat jawaban siswa, dan kemudian bersama-sama dengan kelas kami menarik kesimpulan berikut:

Polanya sebagai berikut: jika diketahui struktur suatu zat, maka sifat-sifatnya dapat diprediksi, atau sebaliknya: jika sifat-sifat suatu zat diketahui, maka strukturnya dapat ditentukan. (Geser 18).

Guru: Perhatikan baik-baik mejanya. Klasifikasi zat apa lagi yang dapat Anda usulkan?

Jika siswa merasa kesulitan, guru menjelaskannya zat dapat dibagi menjadi zat yang berstruktur molekul dan nonmolekul. (Geser 19).

Zat dengan struktur molekul tersusun dari molekul.

Zat yang berstruktur nonmolekul terdiri dari atom dan ion.

Hukum Keteguhan Komposisi

Guru: Hari ini kita akan mengenal salah satu hukum dasar kimia. Ini adalah hukum kekekalan komposisi, yang ditemukan oleh ahli kimia Perancis J.L. Proust. Hukum ini hanya berlaku untuk zat berstruktur molekul. Saat ini, undang-undang tersebut berbunyi seperti ini: “Senyawa kimia molekuler, apa pun metode pembuatannya, memiliki komposisi dan sifat yang konstan.” Namun untuk zat dengan struktur nonmolekul, hukum ini tidak selalu benar.

Signifikansi teoretis dan praktis dari hukum ini adalah bahwa berdasarkan hukum tersebut, komposisi zat dapat dinyatakan dengan menggunakan rumus kimia (untuk banyak zat yang berstruktur non-molekul, rumus kimia menunjukkan komposisi yang tidak ada secara nyata, tetapi suatu molekul bersyarat) .

Kesimpulan: Rumus kimia suatu zat mengandung banyak informasi.(Geser 21)

Misalnya, JADI 3:

1. Zat spesifiknya adalah sulfur dioksida, atau sulfur oksida (YI).

2.Jenis zat – kompleks; kelas - oksida.

3. Komposisi kualitatif - terdiri dari dua unsur: belerang dan oksigen.

4. Komposisi kuantitatif - molekul terdiri dari 1 atom belerang dan 3 atom oksigen.

5.Berat molekul relatif - M r (SO 3) = 32 + 3 * 16 = 80.

6. Massa molar - M(SO 3) = 80 g/mol.

7. Banyak informasi lainnya.

Konsolidasi dan penerapan pengetahuan yang diperoleh

(Geser 22, 23).

Permainan Tic-tac-toe: mencoret zat yang memiliki kisi kristal yang sama secara vertikal, horizontal, dan diagonal.