ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Обзор неорганических соединений из "Актуальные вопросы курса неорганической химии" Простые вещества. Зависимость строения и свойств просты.х веществ от иоложения алементов в периодической системе. Получение простых веществ. Сложные вещества. Бинарные соединения. Двухэлементные соединения. Зависимость устойчивости и свойств двухэлементных соединений от атомного номера элемента с положительной степенью окисления. Неорганические полимеры с тетраэдрическими связями. Трехэлементные соединения. Их строение, свойства. Смешанные соединепия. Твердые расгвор1л. Эвтектические смеси. Оксосоединения /i-элементов. Силикат(.1, Алюмосиликаты. [c.181] Поэтому его атомы друг с другом химические связи не образуют. Иными словами, молекулы благородных (инертных) газов одно-атомны. Между молекулами возможно ли1нь межмолекулярное взаимодействие. [c.181] Кристаллы аргона и других инертных газов являются молекулярными с высокими координационными числами (плотной упаковкой молекул в кристалле). Так, аргон имеет кубическую гра-иецентрированную кристаллическую реп1етку (см, рис. 50, а). [c.181] Кристаллы хлора имеют кубическую гранецентрированную решетку, образованную молекулами С (см. рис. 50, б). [c.182] Поэтому для серы возможны аллотропные модификации. В обычных условиях паиболее устойчива форма молекулы в виде зиг агообразпой цепочки, замкнутой в восьмичленное кольцо 5я. Из таких молекул состоит ромбическая сера. [c.182] образуемые этими электронами, располагаются под у лом [09,5° по паправлению к вершинам тетраэдра (см. рис. 62). Поскольку каждый из атомов связан с четырьмя соседними, кремний имеет полимерную структуру. Его кристаллическая рететка координационная типа алмаза. [c.183] Примерно также изменяется структура простых веществ и в других периодах при переходе от р-элементов VHI грушты к s-эле-ментам I рулпы. Обзор структур простых нен еств дан в таблице 26. [c.184] Простые вен1ества отличаются и мости, Тве()дый хлор диэлектрик, натрий - металлический проводник. [c.184] Как видно в ряду С—51—Ое—5п—РЬ, в целом, радиус атома увеличивается, энергия иониза[1ии уменьшается, что свидетельствует об усилении в этом ряду металлических признаков. [c.185] В алмазе каждый атом углерода образует равноценные прочные а-связи с четырьмя соседними (рис. 97, а). Это обусловливает исключительную твердость алмаза и отсутствие у него электронной проводимости в обычных условиях (Д =, 5,7 эВ). О жесткой структуре алмаза свидетельствует также очень небольшое значение его энтропии (2,4 Дж/(К-моль) ]. [c.187] Графит - слоистое кристаллическое вещество с гексагональной тТ уктурой (рис. 97, б). Атомы углерода объединены в макромолекулы, представляющие собой бесконечные слои из шестичленных колец. Четвертый электрон каждого из атомов макромолекулы (рис. 98) участвует в образовании делокализованной л-связи. Делокализация л-связи по всему слою определяет электрическую проводимость графита, его металлический блеск, серый цвет. Углеродные слои объединяются в кристаллическую решетку за счет слабых межмолекулярных сил. Поэтому графит довольно мягок, легко расслаивается. Энтропия графита больше (5,7 Дж/(К-моль), чем у алмаза. [c.187] Карбин — полупроводник (Д =1 эВ). Карбин синтезирован советскими учеными (В. В. Коршак и др.) позднее обнаружен в природе (минерал чаоит). [c.187] Технически важными сортами угля — черного графита — является кокс, древесный уголь, сажа. Существуют аморфные модификации углерода, например стеклоуглерод. Он тугоплавок, химически инертен, обладает электрической проводимостью, характеризуется небольщой плотностью. Все это определяет его использование в атомной энергетике при изготовлении аппаратуры для особо агрессивных сред. [c.188] У кремния наиболее устойчива алмазоподобная модификация. Как и алмаз, она тугоплавка и отличается высокой твердостью. Вследствие частичной делокализации связи кремний имеет темносерый цвет и похож на металл. Графитоподобная модификация кремния неустойчива. [c.188] В ряду Ое—8п—РЬ отчетливо усиливаются металлические свойства простых веществ. Германий—серое металлоподобное вещество. Хотя германий внещне похож на металл, он имеет алмазоподобную структуру. Олово в обычных условиях существует в виде (3-модификации (белое олово). Это серебристо-белый металл, имеющий кристаллическую решетку с искаженно октаэдрической координацией атомов. При охлаждении ниже температуры 13,2 °С белое олово переходит в а-модификацию (серое олово) с алмазоподобной структурой. Этот переход сопровождается увеличением удельного объема (на 25,6%), в связи с чем олово рассыпается в порошок. Свинец — темно-серый металл с типичной для металлов структурой гранецентрированного куба (к.ч. = ]2). [c.188] Изменение структуры в ряду С—РЬ соответствует изменению их физических свойств. Кремний, германий и а-олово — полупроводники, а (3-олово и свинец — металлы. Изменение типа химической связи в ряду С (алмаз) — РЬ от ковалентной до металлической сопровождается понижением твердости веществ. Алмаз — самый твердый из всех простых веществ, довольно твердые и хрупкие кремний и германий, свинец же легко прокатывается в топкие листы. [c.188] В ряду С—81-—Ое—8п температура плавления уменьшается, а прн переходе от 8п к РЬ возрастает. Это можно качественно истолковать следующим образом. При одинаковом типе структуры твердой фазы в ряду простых веществ температура плавления тем ниже, чем меньше энергия связи. Поэтому в ряду С (алмаз)—81—Ое, имею[цих одинаковую (алмазоподобную) структуру, температура плавления падает 8п и РЬ имеют иную структуру, поэтому их температура плавления указанной закономерности не подчиняется. [c.189] Вернуться к основной статье