Мы разобрали несколько типов кристаллических решеток и пришло время научиться прогнозировать физические свойства веществ в зависимости от типа кристаллической решетки.
Для этого нам нужно знать строение каждой из кристаллических решеток:
Металлической
Ионной
Атомной
Молекулярной
Также обратите внимание, чем физические свойства отличаются от химических.
Температура плавления
Рассмотрим зависимость температуры плавления от типа кристаллической решетки.
Если вы не помните, что такое температура плавления, повторите здесь:
Напомню о том, что плавление - это физический процесс, и при его протекании НЕ происходит химической реакции, то есть химические связи не разрываются. Но какие-то связи разрываться должны. И в этом и заключается суть нашей задачи: определить, какие именно связи разрываются в том или ином случае; проанализировать, легко или сложно разорвать эти связи и сформулировать соответствующий вывод.
Мы можем увидеть схожесть и различие в объяснениях температуры плавления для веществ с различной кристаллической решеткой.
Особо выделяется молекулярная кристаллическая решетка. Вещества с молекулярной кристаллической решеткой имеют низкую температуру плавления.
Перед вами пример температуры плавления некоторых веществ с молекулярной кристаллической решеткой.
Действительно, большинство соединений с молекулярной кристаллической решеткой плавятся при невысоких температурах, хотя есть исключения, например некоторые полимерные органические соединения. Возможно, 473 градуса покажутся высокой температурой, но если сравнивать с температурами плавления других типов кристаллических решеток, то разница будет очевидной.
Вещества с ионной и атомной кристаллическими решетками плавятся при гораздо более высоких температурах.
Сейчас мы говорим о классических представителях ионных веществ. Однако, есть вещества с ионной кристаллической решеткой, где в качестве катиона выступают крупные органические ионы, часто несимметричной формы. Нетрудно догадаться, что силы притяжения между ионами будут не такими высокими, как в рассматриваемых в школьном курсе соединениями. Такие соединения называются ионными жидкостями.
Среди веществ с атомной кристаллической решеткой уже нет таких исключений. Все вещества имеют высокую температуру плавления, и большинство из них - просто гигантскую. Такие высокие температуры бывает очень сложно измерить и их записывают с погрешностью.
Остались еще металлическая кристаллическая решетка. И это очень неблагодарное дело - делать выводы о ней по температуре плавления, так как различные металлы плавятся в очень большом диапазоне температур: от огромных до минусовых. Поэтому металлическую кристаллическую решетку определяют по другим физическим свойствам, например по электропроводности в твердом и жидком состоянии.
Хотя и здесь можно заметить закономерность - температуры плавления переходных металлов (кроме ртути) значительно выше температур плавления металлов s и p блоков.