Suvda
35,9 g/100 ml (+25°C)
39,1 g/100 ml (+100 °C)
Oktaedral (Cl-)
Natriy xlorid kristalli
Natriy xlorid yoki natriy xlorid(NaCl) - xlorid kislotaning natriy tuzi. Kundalik hayotda stol tuzi nomi bilan tanilgan, uning asosiy komponenti hisoblanadi. Natriy xlorid dengiz suvida ko'p miqdorda bo'lib, unga sho'r ta'm beradi [ ]. U tabiatda galit minerali (tosh tuzi) shaklida uchraydi. Sof natriy xlorid rangsiz kristalldir, ammo turli xil aralashmalar bilan uning rangi ko'k, binafsha, pushti, sariq yoki kulrang rangga ega bo'lishi mumkin.
Tabiatda va ishlab chiqarishda topish
Tabiatda natriy xlorid mineral galit shaklida bo'lib, u cho'kindi jinslar, sho'r ko'llar va daryolar qirg'oqlaridagi qatlamlar va linzalar, sho'r botqoqlardagi sho'r qobiqlar va vulqon kraterlari devorlarida tosh tuzi konlarini hosil qiladi. solfataralarda. Natriy xloridning katta miqdori dengiz suvida erigan. Jahon okeanida 4 × 10 15 tonna NaCl mavjud, ya'ni har bir tonna dengiz suvidan o'rtacha 1,3 kg natriy xlorid olish mumkin. Dengiz suvi purkagichining bug'lanishi natijasida atmosferada NaCl izlari doimiy ravishda mavjud. Bir yarim kilometr balandlikdagi bulutlarda o'lchami 10 mikrondan katta bo'lgan tomchilarning 30% NaCl ni o'z ichiga oladi. U qor kristallarida ham uchraydi.
Odamning tuz bilan birinchi tanishuvi iliq dengizlardagi lagunlarda yoki sho'r ko'llarda sodir bo'lgan bo'lishi mumkin, u erda sayoz suvda sho'r suv yuqori harorat va shamol ta'sirida intensiv bug'lanadi va cho'kindida tuz to'planadi. Pifagorning majoziy ifodasiga ko'ra, "tuz olijanob ota-onalardan tug'ilgan: quyosh va dengiz".
Halit
Tabiatda natriy xlorid ko'pincha mineral galit sifatida topiladi. U yuzga markazlashtirilgan kubik panjaraga ega va 39,34% , 60,66% ni o'z ichiga oladi. Nopokliklar tarkibiga kiradigan boshqa kimyoviy elementlar quyidagilardir: Zichligi 2,1-2,2 g/sm³, qattiqligi esa Mohs shkalasi bo'yicha - 2. Shishasimon yaltiroq rangsiz shaffof mineral. Tuzli qatlamlarda keng tarqalgan mineral. U yopiq suv omborlarida cho'kish paytida, shuningdek, vulqon kraterlari devorlariga ko'tarilish mahsuloti sifatida hosil bo'ladi. U lagunal va dengiz fatsiyalarining choʻkindi jinslarida qatlamlar, tuz gumbazlarida stoksimon jismlar va boshqalarni hosil qiladi.
Tosh tuzi
Tosh tuzi 90% dan ortiq galitdan tashkil topgan evaporitlar guruhidagi cho'kindi jinsdir. Galit ko'pincha tosh tuzi deb ham ataladi. Ushbu cho'kindi jinslar rangsiz yoki qor-oq bo'lishi mumkin, lekin ko'pincha gil, talk (kulrang), temir oksidi va gidroksid (sariq, to'q sariq, pushti, qizil), bitum (jigarrang) aralashmalari bilan ranglanadi. Tosh tuzi tarkibida natriy, kaliy, magniy va kaltsiyning xloridlari va sulfatlari, bromidlar, yodidlar, boratlar, gips, karbonat-gil moddasining aralashmalari, dolomit, ankerit, magnezit, bitum va boshqalar mavjud.
Konlarning hosil bo'lish shartlariga ko'ra tosh tuzi quyidagi turlarga bo'linadi:
- zamonaviy tuz havzalarining sho'r suvlari
- sho'rlangan er osti suvlari
- zamonaviy tuz havzalarining mineral tuzlari konlari
- qazilma konlari (sanoat uchun muhim).
Dengiz tuzi
Dengiz tuzi - dengiz suvining toʻliq bugʻlanishi natijasida hosil boʻlgan tuzlar (xloridlar, karbonatlar, sulfatlar va boshqalar) aralashmasi. Dengiz suvidagi o'rtacha tuz miqdori:
Tozalangan kristalli dengiz tuzi
Dengiz suvi +20 dan +35 °C gacha bo'lgan haroratda bug'langanda, eng kam eriydigan tuzlar, kaltsiy va magniy karbonatlari va kaltsiy sulfat cho'kindida birinchi bo'lib kristallanadi. Keyin ko'proq eriydigan natriy va magniy sulfatlari, natriy, kaliy va magniy xloridlari cho'kadi va ulardan keyin - kaliy va magniy sulfatlari. Tuzlarning kristallanish ketma-ketligi va cho'kmaning tarkibi harorat, bug'lanish tezligi va boshqa sharoitlarga qarab bir oz farq qilishi mumkin. Sanoatda dengiz tuzi dengiz suvidan, asosan, odatiy bug'lanish yo'li bilan olinadi. U tosh tuzidan boshqa kimyoviy tuzlar, minerallar va turli xil mikroelementlarning, birinchi navbatda, yod, kaliy, magniy va marganetsning sezilarli darajada ko'pligi bilan farq qiladi. Shunga ko'ra, u natriy xloriddan ta'mga ko'ra farq qiladi - achchiq-sho'r ta'mga magniy tuzlari beriladi. U tibbiyotda qo'llaniladi: toshbaqa kasalligi kabi teri kasalliklarini davolashda. Dorixona va oddiy savdo tarmog'ida dorivor modda sifatida umumiy mahsulot O'lik dengizdan olingan tuzdir. Tozalangan shaklda ushbu turdagi tuz oziq-ovqat mahsulotlarini tarqatish tarmog'ida ham taklif etiladi - tabiiy va yodga boy oziq-ovqat sifatida.
depozitlar
Tosh tuzi konlari barcha geologik tizimlarda uchraydi. Ulardan eng muhimlari kembriy, devon, perm va uchlamchi davr konlarida toʻplangan. Tosh tuzi kuchli rezervuar konlarini va gumbazli tuzilmalarning yadrolarini (tuz gumbazlari va zaxiralarini) tashkil qiladi, boshqa jinslardagi qatlamlar, linzalar, uyalar va qo'shimchalar hosil qiladi. Rossiyadagi ko'l konlari orasida eng kattalari - Eltonskoye, Kaspiy dengizidagi Baskunchak, Kuchukskoye ko'li, Kulundinskoye ko'li, Ebeyti va G'arbiy Sibirdagi boshqa ko'llar.
Ishlab chiqarish
Qadim zamonlarda tuzni qazib olish texnologiyasi shundan iborat ediki, tuz sho'rlari (eritma) "quduqlar" yoki "derazalar" deb nomlangan va etarlicha chuqur - 60-90 m bo'lgan konlardan ot haydash bilan tortib olinadi. Olingan tuz eritmasi maxsus idishga quyiladi - yaratilgan, u erdan u teshiklardan quyi suv omboriga oqib o'tib, oluklar tizimi orqali yog'och minoralarga oziqlangan. U erda u katta qozonlarga quyilgan, uning ustiga tuz qaynatilgan.
Rossiyada Pomorlar Oq dengiz sohilida tuzni qaynatib, uni chaqirdilar dengizchi. 1137 yilda Novgorod knyazi Svyatoslav tuz idishlariga soliqni belgiladi:
"Moryanka" deb nomlangan Oq dengiz tuzi butun Rossiya imperiyasida 20-asrning boshlariga qadar sotilgan, o'sha paytda u arzonroq Volga tuzi bilan almashtirilgan.
Natriy xloridni zamonaviy qazib olish mexanizatsiyalashgan va avtomatlashtirilgan. Tuz dengiz suvini (keyinchalik dengiz tuzi deb ataladigan) yoki sho'r buloqlar va sho'r ko'llar kabi boshqa manbalardan, shuningdek, tuz konlarini qazib olish va tosh tuzini qazib olish orqali ommaviy ishlab chiqariladi.
Dengiz suvidan natriy xloridni olish havo namligi past bo'lgan issiq iqlimni, dengiz sathidan pastda joylashgan yoki suv toshqini ostida bo'lgan sezilarli darajada past erlarning mavjudligini, bug'lanish havzalarining tuproqning yomon o'tkazuvchanligini, mavsumda kam yog'ingarchilikni talab qiladi. faol bug'lanish va chuchuk daryo suvining ta'sirining yo'qligi va rivojlangan transport infratuzilmasining mavjudligi.
2009 yilda dunyoda tuz ishlab chiqarish 260 million tonnaga baholanmoqda. Dunyodagi eng yirik ishlab chiqaruvchilar Xitoy (60,0 Mt), AQSH (46,0 Mt), Germaniya (16,5 Mt), Hindiston (15,8 Mt) va Kanada (14 Mt).
Ilova
Oziq-ovqat sanoati va pazandachilikda
tuz
Oziq-ovqat sanoati va pishirishda natriy xlorid ishlatiladi, uning tozaligi kamida 97% bo'lishi kerak. U xushbo'ylashtiruvchi vosita sifatida va oziq-ovqat mahsulotlarini saqlash uchun ishlatiladi. Ushbu natriy xlorid savdo nomiga ega tuz, ba'zida oziq-ovqat, ovqat xonasi nomlari ham qo'llaniladi, shuningdek, uning kelib chiqishiga qarab nomning aniqlanishi - tosh, dengiz va qo'shimchalar tarkibiga ko'ra - yodlangan, ftorlangan va hokazo. Bunday tuz kristalli quyma mahsulotdir. ta'msiz sho'r ta'mga ega, hidsiz (yodlangan tuz bundan mustasno), unda tuzni olish usuli bilan bog'liq bo'lmagan begona aralashmalarga yo'l qo'yilmaydi. Natriy xloriddan tashqari, osh tuzi oz miqdorda kaltsiy, magniy va kaliy tuzlarini o'z ichiga oladi, bu esa uni gigroskopik va qattiq qiladi. Tuzdagi bu aralashmalar qanchalik kam bo'lsa, uning sifati shunchalik yuqori bo'ladi.
Turlari bor: qo'shimcha, eng yuqori, birinchi va ikkinchi. Natriy xloridning navlardagi massa ulushi,%:
- qo'shimcha - 99,5 dan kam bo'lmagan;
- eng yuqori - 98,2;
- birinchi - 97,5;
- ikkinchisi - 97,0.
"Qo'shimcha" navning bug'langan tuzida namlikning massa ulushi 0,1%, eng yuqori navda - 0,7% ni tashkil qiladi. Kaliy yodid (kaliy yodid), kaliy yodid, kaliy va natriy ftoridlarini qo'shishga ruxsat beriladi. Yodning massa ulushi (40,0 ± 15,0) × 10 -4%, ftor (25,0 ± 5,0) × 10 -3% bo'lishi kerak. Qo'shimcha va yuqori darajali navlarning rangi oq, ammo tuzning kelib chiqishiga qarab, birinchi va ikkinchi navlar uchun kulrang, sarg'ish, pushti va mavimsi soyalarga ruxsat beriladi. Ovqatlanadigan osh tuzi maydalangan va urug'langan holda ishlab chiqariladi. Don hajmiga ko'ra, maydalangan tuz raqamlarga bo'linadi: 0, 1, 2, 3. Bu raqam qancha ko'p bo'lsa, tuz donalari ham shunchalik katta bo'ladi.
Ovqat pishirishda natriy xlorid eng muhim ziravor sifatida iste'mol qilinadi. Tuzning o'ziga xos ta'mi bor, ularsiz oziq-ovqat odamga yoqimsiz ko'rinadi. Tuzning bu xususiyati inson fiziologiyasi bilan bog'liq. Biroq, ko'pincha odamlar fiziologik jarayonlar uchun zarur bo'lganidan ko'ra ko'proq tuz iste'mol qiladilar.
Kommunal xizmatlarda. Texnik tuz
Qishda, boshqa tuzlar, qum yoki loy bilan aralashtirilgan natriy xlorid - texnik tuz deb ataladigan - muzga qarshi antifriz sifatida ishlatiladi. Piyodalar yo'laklari u bilan sepiladi, garchi bu korroziy jarayonlar tufayli charm poyabzallarga va transport vositalarining texnik holatiga salbiy ta'sir qiladi.
Na-kationit filtrlarining regeneratsiyasi
Na-kationit filtrlari suvni tozalashda barcha quvvatlarning suv yumshatuvchi zavodlarida keng qo'llaniladi. Zamonaviy suv tozalash inshootlarida katyonik materiallar asosan glaukonit, polimerik ion almashinadigan qatronlar va sulfonatlangan ko'mirlardir. Sulfokatsion ion almashinadigan qatronlar eng keng tarqalgan.
Na-kationit filtrlarini regeneratsiya qilish 6-10% natriy xlorid eritmasi bilan amalga oshiriladi, natijada kationit Na-shaklga aylanadi va regeneratsiyalanadi. Reaksiyalar tenglamalar bo'yicha ketadi:
C a R 2 + 2 N a C l → 2 N a R + C a C l 2 (\displaystyle (\mathsf (CaR_(2)+2NaCl\o‘ngga strelka 2NaR+CaCl_(2))) M g R 2 + 2 N a C l → 2 N a R + M g C l 2 (\displaystyle (\mathsf (MgR_(2)+2NaCl\o‘ng strelka 2NaR+MgCl_(2)))Kimyo sanoati
Tuz koʻmir, ohaktosh va oltingugurt bilan birga kimyo sanoati uchun zarur boʻlgan “katta toʻrtlik” mineral mahsulotlarni tashkil qiladi. Undan soda, xlor, xlorid kislota, natriy gidroksid, natriy sulfat va metall natriy olinadi. Bundan tashqari, tuz begona o'tlarni o'ldiradigan oson suvda eriydigan natriy xloratni sanoat ishlab chiqarish uchun ham ishlatiladi. Issiq natriy xlorid eritmasini elektroliz qilishning umumiy reaksiya tenglamasi:
N a C l + 3 H 2 O → N a C l O 3 + 3 H 2 (\displaystyle (\mathsf (NaCl+3H_(2)O\o‘ng strelka NaClO_(3)+3H_(2)))Xlor va natriy gidroksidni tayyorlash
- vodorod suvning elektrolitik dissotsiatsiyasi natijasida hosil bo'lgan H + ionlarining kamayishi tufayli katodda qo'shimcha mahsulot sifatida chiqariladi:
- chunki (NaCl ning deyarli to'liq elektrolitik dissotsiatsiyasi tufayli) eritmadagi xlor xlorid ionlari shaklida bo'ladi, ular anodda gaz shaklida erkin xlorga oksidlanadi:
- umumiy reaktsiya:
Umumiy reaksiya tenglamasidan ko'rinib turibdiki, boshqa mahsulot natriy gidroksiddir. 1 tonna xlor uchun elektr energiyasi iste'moli taxminan 2700 kVt soatni tashkil qiladi. Olingan xlor ko'tarilgan bosimda odatdagi haroratda sariq suyuqlikka aylanadi.
Agar anod va katod o'rtasida diafragma bo'lmasa, suvda erigan xlor natriy gidroksid bilan reaksiyaga kirishib, xlorid va natriy gipoxlorit NaClO hosil qiladi:
2 N a O H + C l 2 → N a C l + N a O C l + H 2 O (\displaystyle (\mathsf (2NaOH+Cl_(2)\o‘ng strelka NaCl+NaOCl+H_(2)O))) N a + + e − → N a (H g) (\displaystyle (\mathsf (Na^(+)+e^(-)\o‘ng strelka Na_((Hg)))))Amalgama keyinchalik natriy gidroksid va vodorod hosil qilish uchun issiq suv bilan parchalanadi va simob yana elektrolizatorga quyiladi:
2 N a (H g) + 2 H 2 O → 2 N a O H + H 2 (\displaystyle (\mathsf (2Na_((Hg))+2H_(2)O\o‘ng ko‘rsatkich 2NaOH+H_(2)))Jarayonning umumiy reaktsiyasi diafragma usuli bilan bir xil.
Metall natriyni olish
Natriy metall natriy xlorid eritmasini elektroliz qilish orqali olinadi. Quyidagi jarayonlar sodir bo'ladi:
- katodda natriy ajralib chiqadi:
- xlor anodda chiqariladi (qo'shimcha mahsulot sifatida):
- umumiy reaktsiya:
Hujayra vannasi astarli po'lat korpus, grafit anod va halqali temir katoddan iborat. Katod va anod o'rtasida to'rli diafragma joylashgan. NaCl (+800 °C) erish nuqtasini kamaytirish uchun elektrolitlar sof natriy xlorid emas, balki uning eritma nuqtasi +580 ° C bo'lgan kaltsiy xlorid CaCl 2 (40:60) bilan aralashmasidir. Katod bo'shlig'ining yuqori qismida to'plangan metall natriy tarkibida 5% gacha kaltsiy aralashmalari mavjud, ammo ikkinchisi vaqt o'tishi bilan deyarli butunlay ajralib chiqadi, chunki uning erish nuqtasida suyuq natriyda eruvchanligi (+371 K = 98 ° C) ) faqat 0,01% ni tashkil qiladi. NaCl iste'moli bilan u doimo hammomga qo'shiladi. Elektr narxi 1 kg natriy uchun taxminan 15 kVt soatni tashkil qiladi.
Xlorid kislotasi va natriy sulfat ishlab chiqarish
Xlorid kislotasini, ya'ni vodorod xloridning (HCl) suvli eritmasini ishlab chiqarishning ko'plab sanoat usullari orasida natriy xlorid va sulfat kislota o'rtasidagi almashinuv reaktsiyasi qo'llaniladi:
N a C l + H 2 S O 4 → N a H S O 4 + H C l (\displaystyle (\mathsf (NaCl+H_(2)SO_(4)\o‘ngga strelka NaHSO_(4)+HCl\yuqoriga ))) N a C l + N a H S O 4 → N a 2 S O 4 + H C l (\displaystyle (\mathsf (NaCl+NaHSO_(4)\o‘ngga strelka Na_(2)SO_(4)+HCl\yuqoriga )))Birinchi reaktsiya odatdagi sharoitlarda allaqachon sodir bo'ladi va zaif isitish bilan u deyarli oxirigacha boradi. Ikkinchisi faqat yuqori haroratda sodir bo'ladi. Jarayon yuqori quvvatli maxsus mexanizatsiyalashgan pechlarda amalga oshiriladi. Chiqarilgan vodorod xlorid changdan tozalanadi, sovutiladi va xlorid kislota hosil qilish uchun suv bilan so'riladi. Natriy sulfat Na 2 SO 4 qo'shimcha mahsulot sifatida hosil bo'ladi.
Bu usul laboratoriya sharoitida vodorod xlorid olish uchun ham qo'llaniladi.
Fizikaviy va fizik-kimyoviy xossalari
Erish nuqtasi +800,8 °C, qaynash nuqtasi +1465 °C.
Suvda o'rtacha eriydi, eruvchanligi haroratga juda kam bog'liq: NaCl ning eruvchanlik koeffitsienti (100 g suv uchun grammda) +21 ° C da 35,9 va +80 ° C da 38,1 ni tashkil qiladi. Natriy xloridning eruvchanligi vodorod xlorid, natriy gidroksid, tuzlar - metall xloridlar mavjudligida sezilarli darajada kamayadi. U suyuq ammiakda eriydi, almashinuv reaktsiyalariga kiradi. Sof natriy xlorid gigroskopik emas. Biroq, tuz ko'pincha aralashmalar (asosan Ca 2+, Mg 2+ va SO2− ionlari) bilan ifloslangan.
4) va bunday tuz havoda nam bo'ladi. NaCl · 2H 2 O kristalli hidrat +0,15 ° C dan past haroratlarda ajratilishi mumkin.
Ezilgan muzning nozik natriy xlorid kukuni bilan aralashmasi samarali sovutgichdir. Shunday qilib, 100 g muz uchun 30 g NaCl aralashmasi -20 ° C haroratgacha sovutiladi. Buning sababi shundaki, tuzning suvli eritmasi 0 ° C dan past haroratlarda muzlaydi. Taxminan 0 ° C haroratga ega bo'lgan muz bunday eritmada eriydi va atrof-muhitning issiqligini o'zlashtiradi.
NaCl ning dielektrik o'tkazuvchanligi - 6,3
NaCl suvli eritmalarining zichligi va konsentratsiyasi
| Diqqat, % | Konsentratsiya, g/l | Zichlik, g/ml |
|---|---|---|
| 1 | 10,05 | 1,005 |
| 2 | 20,25 | 1,012 |
| 4 | 41,07 | 1,027 |
| 6 | 62,47 | 1,041 |
| 8 | 84,47 | 1,056 |
| 10 | 107,1 | 1,071 |
| 12 | 130,2 | 1,086 |
| 14 | 154,1 | 1,101 |
| 16 | 178,5 | 1,116 |
| 18 | 203,7 | 1,132 |
| 20 | 229,5 | 1,148 |
| 22 | 256 | 1,164 |
| 24 | 283,2 | 1,18 |
| 26 | 311,2 | 1,197 |
Laboratoriya tayyorlash va kimyoviy xossalari
Sulfat kislota ta'sirida u vodorod xloridni chiqaradi.
2 N a C l + H 2 SO 4 → N a 2 SO 4 + 2 HC l (\displaystyle (\mathsf (2NaCl+H_(2)SO_(4)\o‘ng ko‘rsatkich Na_(2)SO_(4)+2HCl) ))Kumush nitrat eritmasi bilan kumush xloridning oq cho'kmasi (xlorid ionining sifatli reaktsiyasi) hosil bo'ladi.
N a C l + A g N O 3 → N a N O 3 + A g C l (\displaystyle (\mathsf (NaCl+AgNO_(3)\o‘ng strelka NaNO_(3)+AgCl)))Atomlar orasidagi kristall panjarada ionli kimyoviy bog'lanish ustunlik qiladi, bu qarama-qarshi zaryadlangan ionlarning elektrostatik o'zaro ta'sirining natijasidir.
Shuningdek qarang
- Stol tuzi - ziravorlar va oziq-ovqat qo'shimchalari
- Galit - mineral
Eslatmalar
- Saytda natriy xlorid ingliz. Milliy standartlar va texnologiyalar instituti) (inglizcha)
- Nekrasov B.V. Umumiy kimyo asoslari. T. 2. Nashr. 3-chi, rev. va qo'shing., M .: Kimyo, 1973. - 688 b.; 270 tabletka; 426 chizma; Adabiyotlar ro'yxati, foydalanilgan adabiyotlar. S. 218
- Pifagorlar. Oltin kanon. Ezoterik raqamlar. - M. : Eksmo nashriyoti, 2003. - 448 p. (Hikmat antologiyasi).
- Kichik tog' ensiklopediyasi. 3 jildda = Kichik qo'l ensiklopediyasi / (Ukrain tilida). Ed. V. S. Beletskiy. - Donetsk: Donbass, 2004. - ISBN 966-7804-14-3.
- UNIAN: terining go'zalligi va salomatligi uchun dengiz tuzi
- X-XX asrlardagi Rossiya qonunchiligi. Qadimgi Rossiya qonunchiligi. T. 1. M., 1984. S. 224-225.
- Pomeran tilidan "gapirish" dan tarjima qilingan chren (tsren) so'zi choyshabdan yasalgan to'rtburchak quti degan ma'noni anglatadi va salga - bu tuz qaynatilgan qozon. Oq dengiz tuzli kostryulkalardagi qorin ikki chorakda, ya'ni taxminan 52 litr hajmda tuz qoplari deb ataldi.
- tuz (PDF), Mineral resurslar dasturi veb-saytida AQSh Geologiya xizmati
Kristal panjaralar
8-SINF
* Darslikka muvofiq: Gabrielyan O.S. Kimyo - 8. M.: Bustard, 2003 yil.
Maqsadlar. Tarbiyaviy. Qattiq jismlarning kristall va amorf holati haqida tushuncha bering; kristall panjaralarning turlari, ularning kimyoviy bog'lanish turlari bilan bog'liqligi va moddalarning fizik xususiyatlariga ta'siri bilan tanishish; moddalar tarkibining doimiylik qonuni haqida tushuncha bering.
Tarbiyaviy. Mantiqiy fikrlashni, kuzatish va xulosa chiqarish qobiliyatini rivojlantirish.
Tarbiyaviy. Estetik did va kollektivizmni shakllantirish, dunyoqarashini kengaytirish.
Uskunalar va reaktivlar. Kristal panjaralar modellari, “Moddalar xossalarining tarkibi va tuzilishiga bog‘liqligi” plyonkasi, “Kimyoviy bog‘lanish. Moddaning tuzilishi"; plastilin, saqich, qatronlar, mum, natriy xlorid NaCl, grafit, shakar, suv.
Ishni tashkil etish shakli. Guruh.
Usul va texnikalar. Mustaqil ish, ko'rgazmali tajriba, laboratoriya ishi.
Epigraf.
Darslar davomida
O'QITUVCHI. Kristallar hamma joyda uchraydi. Biz kristallar ustida yuramiz, kristallardan quramiz, kristallardan asboblar va mahsulotlar yaratamiz, texnologiya va fanda kristallardan keng foydalanamiz, biz kristallarni iste'mol qilamiz, kristallar bilan ishlov beramiz, tirik organizmlardan kristallarni topamiz, kengliklarga chiqamiz. kristallardan yasalgan asboblar yordamida kosmik yo'llarning ...
Kristallar nima?
Bir lahzaga tasavvur qiling-a, ko'zlaringiz atomlar yoki molekulalarni ko'ra boshladi; o'sish kamaydi va siz kristallning ichiga kirishga muvaffaq bo'ldingiz. Darsimizning maqsadi qattiq jismlarning kristallik va amorf holati nima ekanligini tushunish, kristall panjaralarning turlari bilan tanishish, moddalar tarkibining doimiylik qonuni haqida tasavvurga ega bo'lishdir.
Moddalarning qanday agregat holatlari ma'lum? Qattiq, suyuq va gazsimon. Ular bir-biriga bog'langan (1-sxema).
Ochko'z xlor haqida ertak
Xlor ma'lum bir shohlikda, kimyoviy davlatda yashagan. Garchi u Galogenlarning qadimgi oilasiga mansub bo'lsa va u katta meros olgan bo'lsa ham (uning tashqi energiya darajasida etti elektron bor edi), u juda ochko'z va hasadgo'y edi va hatto g'azabdan sariq-yashil rangga aylandi. Kechayu kunduz uni Argonga o'xshab qolish istagi qiynalardi. U o‘yladi, o‘yladi va nihoyat shunday xulosaga keldi: “Argonning tashqi sathida sakkizta elektron bor, menda esa bor-yo‘g‘i yetti. Demak, yana bitta elektron olishim kerak, shunda men ham olijanob bo'laman. Ertasi kuni Xlor qimmatbaho elektron uchun yo'lda ketayotgan edi, lekin u uzoqqa borishi shart emas edi: uy yonida u ikki tomchi suvga o'xshash atomni uchratdi.
"Eshiting, uka, elektroningizni bering", dedi Xlor.
"Yo'q, yaxshisi, menga elektron bering", deb javob berdi egizak.
“Yaxshi, unda hech kim xafa bo'lmasligi uchun elektronlarimizni birlashtiramiz”, dedi ochko'z Xlor, keyinchalik elektronni o'zi uchun olishiga umid qilib.
Ammo bu unday emas edi: ochko'z Xlor ularni o'z tomoniga tortish uchun urinishlariga qaramay, ikkala atom ham elektronlarni teng taqsimladi.
O'QITUVCHI. Jadvallaringizdagi moddalarga qarang va ularni ikki guruhga ajrating. Plastilin, saqich, smola, mum amorf moddalardir. Ular ko'pincha doimiy erish nuqtasiga ega emas, suyuqligi kuzatiladi, tartiblangan struktura (kristal panjara) yo'q. Aksincha, tuz NaCl , grafit va shakar kristall moddalardir. Ular aniq erish nuqtalari, muntazam geometrik shakllar va simmetriya bilan tavsiflanadi.
Ham amorf, ham kristall moddalar ishlatiladi. Kristal panjaralarning turlari va ularning moddalarning fizik xossalariga ta'siri bilan tanishamiz. Siz tayyorlagan ijodiy topshiriqlar - ertaklar kimyoviy bog'lanish turlarini takrorlashda yordam beradi.
Kovalent qutb aloqasi haqidagi ertak
Ma'lum bir qirollikda, "Davriy tizim" nomi bilan ma'lum bir davlatda bir vaqtlar kichik elektron yashagan. Uning do'stlari yo'q edi. Ammo bir kuni xuddi birinchisiga o'xshab "Tashqi sath" deb nomlangan qishloqda unga boshqa elektron yigit keldi. Ular darhol do'st bo'lishdi, har doim birga yurishdi va qanday qilib juftlashganini ham sezmadilar. Bu elektronlar kovalent deb ataladi.
Ion aloqasi haqidagi ertak
Mendeleyev davriy sistemasi uyida ikki doʻst yashagan – metall Na va metall boʻlmagan Cl. Har biri o'z kvartirasida yashagan: Na - 11-sonli kvartirada va Cl - 17-raqamda.
Shunday qilib, do'stlar aylanaga kirishga qaror qilishdi va u erda ularga aytishdi: bu doiraga kirish uchun energiya darajasini to'ldirish kerak. Do'stlar xafa bo'lib, uyga ketishdi. Uyda ular energiya darajasini qanday yakunlash haqida o'ylashdi. Va birdan CL dedi:
- Qani, sen menga uchinchi darajangdan bitta elektron berasan.
- Xo'sh, qanday qilib beraman? Na so'radi.
- Shunday qilib, oling va bering. Sizda ikkita daraja bo'ladi va barchasi tugallanadi, men esa uchta darajaga ega bo'laman va barchasi tugallanadi. Shunda biz davraga qabul qilinamiz.
“Yaxshi, ol”, dedi Na va elektronini berdi.
Davraga kelganlarida to‘garak mudiri: “Qanday qilding?” deb so‘radi. Ular unga hamma narsani aytib berishdi. Direktor: "Ofarin, bolalar", dedi va ularni o'z davrasiga qabul qildi. Direktor natriyga “+1” belgisi, xlor esa “-1” belgisi bilan kartani berdi. Va endi u aylanaga qo'shilishni istagan har bir kishini - metallar va metall bo'lmaganlarni qabul qiladi. Va Na va Cl nima qildi, u ionli bog'lanishni chaqirdi.
O'QITUVCHI. Kimyoviy bog'lanish turlarini bilasizmi? Ushbu bilim kristall panjaralarni o'rganishda foydali bo'ladi. Moddalar dunyosi katta va xilma-xildir. Ular turli xil xususiyatlarga ega. Moddalarning fizik va kimyoviy xossalari mavjud. Jismoniy xususiyatlar qanday?
Talabalarning javoblari: agregatsiya holati, rangi, zichligi, erish va qaynash haroratlari, suvda eruvchanligi, elektr o'tkazuvchanligi.
O'QITUVCHI. Moddalarning fizik xususiyatlarini tavsiflang: O 2, H 2 O, NaCl, grafit BILAN.
Talabalar jadvalni to'ldiradilar, natijada quyidagi shaklni oladi.
stol
| Jismoniy xususiyatlari |
Moddalar | |||
|---|---|---|---|---|
| Taxminan 2 | H 2 O | NaCl | C | |
| Agregat holati | Gaz | Suyuqlik | mustahkam | mustahkam |
| Zichlik, g / sm 3 | 1,429 (g/l) | 1,000 | 2,165 | 2,265 |
| Rang | Rangsiz | Rangsiz | Oq | Qora |
| t pl, °S | –218,8 | 0,0 | +801,0 | – |
| t kip, °S | –182,97 | +100 | +1465 | +3700 |
| Suvda eruvchanligi | Bir oz eriydi | – | Eriydigan | Erimaydigan |
| Elektr o'tkazuvchanligi | elektr o'tkazmaydigan | Zaif | Dirijyor | Dirijyor |
O'QITUVCHI. Moddalarning fizik xossalari ularning tuzilishini aniqlashi mumkin.
Diapozitiv.
O'QITUVCHI.Kristal - bu qattiq jism bo'lib, uning zarralari (atomlar, molekulalar, ionlar) ma'lum, davriy takrorlanadigan tartibda (tugunlarda) joylashgan. Tugunlar chiziqlar bilan aqliy ravishda bog'langanda, fazoviy ramka hosil bo'ladi - kristall panjara. To'rt turdagi kristall panjaralar mavjud (2-sxema, betga qarang. 24 ).
Sxema 2
KRİSTAL TO'RALAR
O'QITUVCHI. Kristal panjaralar nima O 2, H 2 O, NaCl, C ?
Talabalarning javobi. O 2 va H 2 O - molekulyar kristall panjaralar, NaCl - ionli panjara,
C - atom panjarasi.
Kristal panjara modellarining namoyishi:
NaCl, C (grafit), Mg, CO 2.
O'QITUVCHI.Oddiy moddalarning davriy sistemadagi o`rniga qarab kristall panjaralarining turlariga e'tibor bering (darslikning 79-bet).
Qanday turdagi panjara oddiy moddalarda uchramaydi?
Talabalarning javobi. Oddiy moddalarda ion panjaralari bo'lmaydi.
 |
|
O'QITUVCHI. Molekulyar panjarali moddalar uchun sublimatsiya yoki sublimatsiya hodisasi xarakterlidir.
Namoyish tajribasi.
Benzoik kislota yoki naftalinning sublimatsiyasi. (Sublimatsiya - bu suyuqlik fazasini chetlab o'tib, qattiq jismning gazga aylanishi (qizdirilganda) va keyin yana muzlash shaklida kristallanishdir.)
O'QITUVCHI.Molekulyar tuzilishga ega bo'lgan moddalar moddalar tarkibining doimiyligi qonuniga bo'ysunadi; molekulyar tuzilishdagi moddalar, ularni tayyorlash usulidan qat'i nazar, doimiy tarkibga ega. Qonun J. L. Prust tomonidan kashf etilgan. U K.L.Bertollet va J.Dalton oʻrtasidagi uzoq davom etgan bahsni birinchisining foydasiga hal qildi.
Masalan, karbonat angidrid yoki uglerod oksidi (IV) CO2 - molekulyar tuzilishdagi murakkab modda. U ikkita elementdan iborat: uglerod va kislorod va molekulada bitta uglerod atomi va ikkita kislorod atomi mavjud. Nisbiy molekulyar og'irligi M r ( CO2 ) = 44, molyar massa M( CO2 ) = 44 g/mol. Molyar hajm V M ( CO2 ) = 22,4 mol (n.o.). 1 mol N A moddadagi molekulalar soni ( CO2 ) = 6 10 23 molekula.
Ion tuzilishga ega moddalar uchun Prust qonuni har doim ham bajarilmaydi.
Grafik diktant
"Kimyoviy bog'lanish turlari va kristall panjaralarning turlari"
"+" va "-" belgilari berilgan bayonot (1–20) ko'rsatilgan variantning kimyoviy bog'lanish turiga xosligini ko'rsatadi.
Variant 1.
Ion aloqasi.
Variant 2.
Kovalent qutbsiz bog'lanish.
Variant 3.
kovalent qutb aloqasi.
Bayonotlar.
1. Metallar va metall bo'lmaganlar atomlari o'rtasida bog'lanish hosil bo'ladi.
2. Metall atomlari o‘rtasida bog‘ hosil bo‘ladi.
3. Nometallar atomlari o'rtasida bog' hosil bo'ladi.
4. Atomlarning o'zaro ta'siri jarayonida ionlar hosil bo'ladi.
5. Hosil bo'lgan molekulalar qutblangan.
6. Aloqa umumiy elektron juftlarini siljitmasdan elektronlarni juftlash orqali o'rnatiladi.
7. Bog'lanish elektronlarni juftlashtirish va umumiy juftlikni atomlardan biriga o'tkazish orqali o'rnatiladi.
8. Kimyoviy reaksiya jarayonida valentlik elektronlarning reaksiyaga kirishuvchi elementlarning bir atomidan ikkinchi atomiga to‘liq o‘tishi sodir bo‘ladi.
9. Molekuladagi atomlarning oksidlanish darajasi nolga teng.
10. Molekuladagi atomlarning oksidlanish darajalari berilgan yoki olingan elektronlar soniga teng.
11. Molekuladagi atomlarning oksidlanish darajalari joy almashgan umumiy elektron juftlar soniga teng.
12. Ushbu turdagi bog'lanishli birikmalar ion tipidagi kristall panjara hosil qiladi.
13. Ushbu turdagi kimyoviy bog'lanishga ega bo'lgan birikmalar uchun molekulyar turdagi kristall panjaralar xarakterlidir.
14. Ushbu turdagi bog'lanishga ega bo'lgan birikmalar atom tipidagi kristall panjaralarni hosil qiladi.
15. Oddiy sharoitlarda birikmalar gazsimon bo'lishi mumkin.
16. Oddiy sharoitlarda bo'g'inlar qattiq.
17. Ushbu turdagi ulanishlar bilan ulanishlar odatda refrakterdir.
18. Ushbu turdagi ulanishga ega bo'lgan moddalar normal sharoitda suyuq bo'lishi mumkin.
19. Bunday kimyoviy bog'langan moddalar hidga ega.
20. Bunday kimyoviy bog'lanishga ega bo'lgan moddalar metall jilosiga ega.
Javoblar(o'z-o'zini hurmat).
Variant 1
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| + | – | – | + | + | – | – | + | – | + |
| 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| – | + | – | – | – | + | + | – | – | – |
Variant 2
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| – | – | + | – | – | + | – | – | + | – |
| 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| – | – | + | – | + | + | – | + | + | – |
Variant 3
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| – | – | + | – | + | – | + | – | – | – |
| 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| + | – | + | + | + | – | + | + | + | – |
Baholash mezonlari: 1-2 xato – “5”, 3-4 xato – “4”, 5-6 xato – “3”.
Materialni tuzatish
Kremniy atomik kristall panjaraga ega. Uning jismoniy xususiyatlari qanday?
Na 2 SO 4 qanday kristall panjaraga ega?
CO 2 oksidi past darajaga ega t pl, va kvarts SiO 2 - juda yuqori (kvars 1725 ° S da eriydi). Ular qanday kristall panjaralarga ega bo'lishi kerak?
O'QITUVCHI. Biz narsalarning ichini ko'rib chiqdik, shunday emasmi? Xulosa qilib aytganda, qimmatbaho toshlarni eslatib o'tmoqchiman: olmos, safir, zumrad, aleksandrit, ametist, marvarid, opal va boshqalar shifobaxsh xususiyatlari uzoq vaqtdan beri qimmatbaho toshlarga tegishli. Ametist kristalli mastlikdan himoya qiladi va baxtli tushlar keltiradi, deb ishonilgan. Zumrad bo'ronlardan qutqaradi. Olmos kasalliklardan himoya qiladi. Topaz noyabrda baxt keltiradi, yanvarda anor.
Qimmatbaho toshlar shahzodalar va imperatorlarning boyligining o'lchovi bo'lib xizmat qilgan. XVII asrda tashrif buyurgan xorijiy elchilar. Rossiyada ular qirollik oilasining qimmatbaho toshlar bilan bezatilgan hashamatli kiyimlarini ko'rib, ularni "sokin dahshat" bosib olganliklarini yozishgan.
Tsarina Irina Godunovaning boshida 12 ta minoraga bo'lingan, yoqut, topaz, olmos va "qiyalik marvaridlaridan" mohirona ishlangan "jangli devorga o'xshash" toj bor edi, toj atrofida ulkan ametistlar va sapfirlar bilan bezatilgan. .
 |
Ma'lumki, Taurid shahzodasi Potemkinning shlyapasi olmos bilan o'ralgan edi va shuning uchun egasi uni boshiga kiyib bo'lmaydigan darajada og'ir edi; ad'yutant shahzoda orqasida qo'lida shlyapasini ko'tardi. Empress Elizabethning liboslaridan biriga shunchalik ko'p qimmatbaho toshlar tikilgan ediki, u ularning og'irligiga dosh berolmay, to'pda hushidan ketdi. Biroq, bundan oldinroq, podshoh Aleksandr Mixaylovichning rafiqasi bilan yanada baxtsiz hodisa yuz berdi: u qimmatbaho toshlar bilan qoplangan kiyimini yechish uchun to'y marosimini to'xtatishga majbur bo'ldi.
Dunyodagi eng katta olmoslarning har biri o'z nomi bilan tanilgan: Orlov, Shah, Jumping, Regent va boshqalar.
Kristallar kerak - soatlarda, aks-sadolarda, mikrofonlarda; olmos - "ishchi" (rulmanlarda, shisha kesgichlarda va hokazo).
“Tosh endi odamning qo'lida - bu qiziqarli va hashamat emas, balki biz o'z o'rnini qaytarishga muvaffaq bo'lgan ajoyib material, bu material orasida yashash yanada chiroyli va qiziqarliroq. U "qimmatbaho tosh" bo'lmaydi - uning vaqti o'tdi: u hayotning go'zalligini beradigan marvarid bo'ladi. ...Unda inson beqiyos ranglar timsolini va tabiatning o‘zining o‘zgarmasligini ko‘radi, unga faqat musavvirning yonayotgan ilhom olovi tegishi mumkin”, — deb yozadi akademik A.E.Fersman.
Kristallarni hatto uyda etishtirish mumkin. Ba'zi ijodiy kristall o'stirish uy vazifasini sinab ko'ring.
Uy vazifasi
"Kristal o'sishi"
Uskunalar va reaktivlar. Toza ko'zoynak, karton, qalam, ip; suv, tuz (NaCl yoki SuSO 4 yoki KNO 3 .)
Taraqqiyot
Birinchi yo'l.
Siz tanlagan tuzning to'yingan eritmasini tayyorlang. Buning uchun issiq suvga qismlarga tuz tushiring va eritmaguncha aralashtiring. Tuz erishni to'xtatgandan so'ng, eritma to'yingan bo'ladi. Eritmani tülbent orqali filtrlang. Ushbu eritmani stakanga to'kib tashlang, ip va yuk (masalan, tugma) bilan qalam qo'ying. 2-3 kundan so'ng, yuk kristallar bilan o'sgan bo'lishi kerak.
Ikkinchi yo'l.
Kavanozni karton bilan to'yingan eritma bilan yoping va sekin sovutish bilan kristallar pastga tushguncha kuting. Kristallarni peçete quriting, eng jozibali bir nechtasini ipga mahkamlang, ularni qalamga bog'lang va ularni boshqa kristallardan tozalangan to'yingan eritmaga tushiring. Kristallarning o'sishi 2-3 hafta davom etishi mumkin.
Qattiq moddalar, qoida tariqasida, kristalli tuzilishga ega. Kosmosning qat'iy belgilangan nuqtalarida zarrachalarning to'g'ri joylashishi bilan tavsiflanadi. Ushbu nuqtalar kesishuvchi to'g'ri chiziqlar orqali aqliy ravishda bog'langanda fazoviy ramka hosil bo'ladi, bu deyiladi. kristall panjara.
Zarrachalar joylashgan nuqtalar deyiladi panjara tugunlari. Xayoliy panjara tugunlarida ionlar, atomlar yoki molekulalar bo'lishi mumkin. Ular tebranish harakatlarini amalga oshiradilar. Haroratning oshishi bilan tebranishlarning amplitudasi ortadi, bu jismlarning termal kengayishida o'zini namoyon qiladi.
Zarrachalar turiga va ular orasidagi bog'lanish xususiyatiga qarab, to'rt turdagi kristall panjaralar ajratiladi: ion, atom, molekulyar va metall.
Ionlardan tashkil topgan kristall panjaralar ion deb ataladi. Ular ion bog'lari bo'lgan moddalar tomonidan hosil bo'ladi. Misol tariqasida natriy xlorid kristalini keltirish mumkin, unda yuqorida aytib o'tilganidek, har bir natriy ioni oltita xlorid ioni va har bir xlorid ioni oltita natriy ioni bilan o'ralgan. Agar ionlar kristall ichiga joylashtirilgan sharlar shaklida ifodalangan bo'lsa, bu tartib eng zich o'rashga mos keladi. Ko'pincha kristall panjaralar rasmda ko'rsatilganidek tasvirlangan, bu erda faqat zarrachalarning o'zaro joylashishi ko'rsatilgan, lekin ularning o'lchamlari emas.
Kristaldagi yoki bitta molekuladagi ma'lum zarrachaga eng yaqin qo'shni zarralar soni deyiladi. muvofiqlashtirish raqami.
Natriy xlorid panjarasida ikkala ionning koordinatsion sonlari 6 ga teng. Demak, natriy xlorid kristalida alohida tuz molekulalarini ajratib bo`lmaydi. Ular yo'q. Butun kristall teng miqdordagi Na + va Cl - ionlaridan tashkil topgan ulkan makromolekula sifatida qaralishi kerak, Na n Cl n, bu erda n katta son. Bunday kristalldagi ionlar orasidagi aloqalar juda kuchli. Shuning uchun ionli panjarali moddalar nisbatan yuqori qattiqlikka ega. Ular refrakter va past uchuvchanlikdir.
Ion kristallarining erishi ionlarning bir-biriga nisbatan geometrik jihatdan to'g'ri yo'nalishining buzilishiga va ular orasidagi bog'lanish kuchining pasayishiga olib keladi. Shuning uchun ularning eritmalari elektr tokini o'tkazadi. Ion birikmalari, qoida tariqasida, qutbli molekulalardan tashkil topgan suyuqliklarda, masalan, suvda oson eriydi.
Tugunlarida alohida atomlar joylashgan kristall panjaralar atom deb ataladi. Bunday panjaralardagi atomlar kuchli kovalent bog'lar orqali o'zaro bog'langan. Bunga misol sifatida uglerod modifikatsiyalaridan biri olmosni keltirish mumkin. Olmos uglerod atomlaridan iborat bo'lib, ularning har biri to'rtta qo'shni atomga bog'langan. Olmosdagi uglerodning koordinatsion soni 4 ga teng 
. Olmos panjarasida, natriy xlorid panjarasida bo'lgani kabi, molekulalar yo'q. Butun kristallni ulkan molekula deb hisoblash kerak. Atom kristall panjarasi qattiq bor, kremniy, germaniy va ayrim elementlarning uglerod va kremniy bilan birikmalariga xosdir.
Molekulalardan (polyar va qutbsiz) tashkil topgan kristall panjaralar molekulyar deyiladi.
Bunday panjaralardagi molekulalar nisbatan kuchsiz molekulalararo kuchlar bilan o‘zaro bog‘langan. Shuning uchun molekulyar panjarali moddalar past qattiqlik va past erish nuqtalariga ega, suvda erimaydi yoki ozgina eriydi, ularning eritmalari deyarli elektr tokini o'tkazmaydi. Molekulyar panjarali noorganik moddalar soni kam.
Ularga muz, qattiq uglerod oksidi (IV) (“quruq muz”), qattiq vodorod galogenidlari, bir- (asli gazlar), ikkita- (F 2, Cl 2, Br 2, I 2,) hosil boʻlgan qattiq oddiy moddalar misol boʻla oladi. H 2, O 2, N 2), uch- (O 3), to'rt- (P 4), sakkiz (S 8) atom molekulalari. Yodning molekulyar kristall panjarasi rasmda ko'rsatilgan. 
. Aksariyat kristall organik birikmalar molekulyar panjaraga ega.
Ion birikmalari (masalan, natriy xlorid NaCl) qattiq va refrakterdir, chunki ularning ionlarining zaryadlari ("+" va "-") o'rtasida kuchli elektrostatik tortishish kuchlari mavjud.
Manfiy zaryadlangan xlorid ioni nafaqat "o'zining" Na + ionini, balki uning atrofidagi boshqa natriy ionlarini ham o'ziga tortadi. Bu har qanday ionning yonida qarama-qarshi belgili bitta emas, balki bir nechta ion mavjudligiga olib keladi (1-rasm).
Guruch. bitta.
ion bog'lanish polarizatsiyasi
Aslida, har bir xlorid ioni atrofida 6 ta natriy ioni va har bir natriy ioni atrofida 6 ta xlorid ioni mavjud.
Ionlarning bunday tartibli o'rami ionli kristall deyiladi. Agar kristallda alohida xlor atomi ajratilgan bo'lsa, u holda atrofdagi natriy atomlari orasida xlor bilan reaksiyaga kirishganini topish endi mumkin emas. Elektrostatik kuchlar bilan bir-biriga tortilgan ionlar tashqi kuch yoki haroratning oshishi ta'sirida o'z joylarini o'zgartirishni juda istamaydilar. Ammo agar harorat juda yuqori bo'lsa (taxminan 1500 ° C), u holda NaCl bug'lanadi va ikki atomli molekulalarni hosil qiladi. Bu shuni ko'rsatadiki, kovalent bog'lanish kuchlari hech qachon to'liq o'chirilmaydi.
Ion kristallari yuqori erish nuqtalari, odatda sezilarli tarmoq oralig'i, yuqori haroratlarda ion o'tkazuvchanligi va bir qator o'ziga xos optik xususiyatlar (masalan, IQ spektrining shaffofligi) bilan ajralib turadi. Ular bir atomli va ko'p atomli ionlardan tuzilishi mumkin. Birinchi turdagi ionli kristallarga ishqoriy va ishqoriy tuproq metall galogenid kristallari misol bo'la oladi; anionlar eng yaqin sharsimon o'rash yoki zich sharsimon devor qonuniga muvofiq joylashgan, kationlar tegishli bo'shliqlarni egallaydi. Ushbu turdagi eng xarakterli tuzilmalar NaCl, CsCl, CaF2 dir. Ikkinchi turdagi ion kristallari bir xil metallarning monotomik kationlari va chekli yoki cheksiz anion bo'laklaridan qurilgan. Yakuniy anionlar (kislota qoldiqlari) NO3-, SO42-, CO32- va boshqalardir. Kislota qoldiqlari cheksiz zanjirlarga, qatlamlarga birlashtirilishi yoki uch o'lchovli ramka hosil qilishi mumkin, ularning bo'shliqlarida kationlar joylashgan, masalan, masalan, silikatlarning kristall tuzilmalarida. Ion kristallari uchun kristall strukturasining energiyasini hisoblash mumkin U (jadvalga qarang), bu taxminan sublimatsiya entalpiyasiga teng; natijalar eksperimental ma'lumotlar bilan yaxshi mos keladi. Born-Meyer tenglamasiga ko'ra, rasmiy bir zaryadlangan ionlardan tashkil topgan kristall uchun:
U \u003d -A / R + Be-R / r - C / R6 - D / R8 + E0
(R - eng qisqa ionlararo masofa, A - strukturaning geometriyasiga bog'liq bo'lgan Madelung doimiysi, B va r - zarralar orasidagi itarilishni tavsiflovchi parametrlar, C/R6 va D/R8 mos keladigan dipol-dipol va dipol-quadrupolni tavsiflaydi. ionlarning o'zaro ta'siri, E0 - energiya nol tebranishlari, e - elektron zaryad). Kation kattalashgani sari dipol-dipol o'zaro ta'sirining hissasi ortadi.
Aksariyat qattiq moddalar mavjud kristalli xarakterli tuzilishdir zarrachalarning qat'iy belgilangan joylashuvi. Agar siz zarrachalarni shartli chiziqlar bilan bog'lasangiz, siz fazoviy ramkaga ega bo'lasiz kristall panjara. Kristal zarralari joylashgan nuqtalar panjara tugunlari deb ataladi. Xayoliy panjara tugunlari atomlar, ionlar yoki molekulalarni o'z ichiga olishi mumkin.
Tugunlarda joylashgan zarrachalarning tabiatiga va ular orasidagi bog'lanish xususiyatiga qarab, to'rt turdagi kristall panjaralar ajratiladi: ion, metall, atom va molekulyar.
Ionik panjaralar deb ataladi, ularning tugunlarida ionlar joylashgan.
Ular ion bog'lari bo'lgan moddalar tomonidan hosil bo'ladi. Bunday panjaraning tugunlarida elektrostatik o'zaro ta'sir orqali o'zaro bog'langan musbat va manfiy ionlar joylashgan.
Ion kristall panjaralari tuzlar, ishqorlar, faol metall oksidlari. Ionlar oddiy yoki murakkab bo'lishi mumkin. Masalan, natriy xloridning kristall panjarasi joylarida oddiy natriy ionlari Na va xlor Cl -, kaliy sulfat panjara joylarida oddiy kaliy ionlari K va murakkab sulfat ionlari S O 4 2 - muqobil joylashadi.
Bunday kristallardagi ionlar orasidagi bog'lanish kuchli. Shuning uchun ionli moddalar qattiq, o'tga chidamli, uchuvchan emas. Bunday moddalar yaxshi suvda eriydi.
Natriy xloridning kristall panjarasi
Natriy xlorid kristalli
metall musbat ionlar va metall atomlari va erkin elektronlardan tashkil topgan panjaralar deb ataladi.
Ular metall aloqaga ega bo'lgan moddalardan hosil bo'ladi. Metall panjaraning tugunlarida atomlar va ionlar mavjud (atomlar yoki ionlar, ularga atomlar osongina aylanadi va umumiy foydalanish uchun tashqi elektronlarini beradi).
Bunday kristall panjaralar metallar va qotishmalarning oddiy moddalariga xosdir.
Metalllarning erish nuqtalari har xil bo'lishi mumkin (simob uchun \ (-37 \) ° S dan ikki-uch ming darajagacha). Ammo barcha metallar o'ziga xos xususiyatlarga ega metall yorqinligi, egiluvchanlik, egiluvchanlik, elektr tokini yaxshi o'tkazadi va iliqlik bilan.
metall kristall panjara
Uskuna
Atom kristall panjaralari deyiladi, ularning tugunlarida kovalent aloqalar bilan bog'langan alohida atomlar mavjud.
Ushbu turdagi panjara olmosga ega - uglerodning allotropik modifikatsiyalaridan biri. Atom kristall panjarali moddalarga kiradi grafit, kremniy, bor va germaniy, shuningdek, murakkab moddalar, masalan, karborundum SiC va kremniy oksidi, kvarts, tosh kristalli, qum, bularga kremniy oksidi (\ (IV \)) Si O 2 kiradi.
Bunday moddalar xarakterlanadi yuqori quvvat va qattiqlik. Shunday qilib, olmos eng qattiq tabiiy moddadir. Atom kristall panjarasi bo'lgan moddalar juda ko'p yuqori erish nuqtalari va qaynatish. Masalan, kremniyning erish nuqtasi \(1728 \) ° C, grafit uchun esa yuqoriroq - \ (4000 \) ° S. Atom kristallari amalda erimaydi.
Olmosli kristall panjara
Olmos
Molekulyar panjaralar deb ataladi, ularning tugunlarida zaif molekulalararo o'zaro ta'sir bilan bog'langan molekulalar joylashgan.
Molekulalar ichida atomlar juda kuchli kovalent bog'lar bilan bog'langan bo'lishiga qaramay, molekulalar o'rtasida zaif molekulalararo tortishish kuchlari ta'sir qiladi. Shuning uchun molekulyar kristallar mavjud oz kuch va qattiqlik past erish nuqtalari va qaynatish. Ko'pgina molekulyar moddalar xona haroratida suyuqlik va gazlardir. Bunday moddalar uchuvchidir. Masalan, kristalli yod va qattiq uglerod oksidi (\ (IV \)) ("quruq muz") suyuq holatga aylanmasdan bug'lanadi. Ba'zi molekulyar moddalar hid.
Qattiq birikma holatidagi oddiy moddalar bunday panjara turiga ega: monoatomik molekulalar (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) bo'lgan asil gazlar. ), shuningdek, ikkita va bo'lgan metall bo'lmaganlar ko'p atomli molekulalar (H 2, O 2, N 2, Cl 2, I 2, O 3, P 4, S 8).
Molekulyar kristall panjaraga ega shuningdek, kovalent qutbli aloqalarga ega bo'lgan moddalar: suv - muz, qattiq ammiak, kislotalar, metall bo'lmagan oksidlar. Ko'pchilik organik birikmalar ham molekulyar kristallar (naftalin, shakar, glyukoza).
