Теория:
Тип кристаллической решётки вещества определяет его физические свойства.
Особенности строения разных типов кристаллических решёток и характерных физических свойств веществ представлены в таблице.
Тип кристал-лической решётки | Частицы в узлах решётки | Связь между частицами | Прочность связи | Физические свойства |
Молекулярная | Молекулы | Межмолеку- лярное взаимодействие | Слабая | Низкие температуры плавления и кипения (летучие и легкоплавкие). Иногда имеют запах. Невысокая твёрдость и прочность. Разная растворимость в воде (зависит от полярности молекул) |
Атомная | Атомы | Ковалентная | Очень прочная | Очень высокие температуры плавления и кипения (нелетучие и тугоплавкие). Очень твёрдые и прочные. Не имеют запаха. Не растворяются в воде и в других растворителях |
Ионная | Катионы и анионы | Ионная | Прочная | Высокие температуры плавления и кипения (нелетучие и тугоплавкие). Твёрдые, но непрочные, хрупкие. Не имеют запаха. В твёрдом состоянии не проводят электрический ток, а в расплавах и водных растворах — проводят |
Металлическая | Катионы | Металлическая | Разной прочности | Температуры плавления и кипения разные. Имеют характерный металлический блеск. Ковкие, пластичные. Характерна высокая электро- и теплопроводность |
Сравним физические свойства веществ с разными типами кристаллических решёток.
Твёрдость и прочность
Атомные кристаллы — самые твёрдые и прочные, так как атомы, расположенные в их узлах, соединены ковалентными связями.
Вещества с ионными кристаллическими решётками — твёрдые при обычных условиях, но непрочные, хрупкие. При механическом воздействии одинаковые ионы начинают расталкиваться и кристалл разрушается.
Металлы отличаются ковкостью и пластичностью. При ударе металл не разрушается, а сплющивается, так как вместе со слоями ионов и атомов смещаются и свободные электроны.
У самых непрочных веществ — молекулярные кристаллические решётки. Многие из них при обычных условиях являются газами и жидкостями.
Температуры плавления и кипения
У металлов температуры плавления и кипения зависят от размера атомов и числа валентных электронов, а также от строения кристаллической решётки. Поэтому разброс в значениях очень большой. Например, температура плавления ртути равна , а вольфрама — .
Среди веществ с молекулярной решёткой легче плавятся и кипят вещества, молекулы которых неполярные. У веществ с ионной и атомной решётками температуры плавления и кипения высокие (у атомных выше, чем у ионных).
В таблице приведены температуры плавления веществ с разными кристаллическими решётками.
Вещество | Строение | Температура плавления |
| Кислород | Молекулярная решётка, неполярные молекулы | \(-218 °C\) |
| Оксид азота(\(II\)) | Молекулярная решётка, полярные молекулы | \(-164 °C\) |
| Оксид магния | Ионная решётка | \(+2825 °C\) |
| Алмаз \(C\) | Атомная решётка | \(+3700 °C\) |
Растворимость в воде
Вещества с атомной кристаллической решёткой в воде не растворяются.
Хорошо растворяются в воде вещества с ионной кристаллической решёткой (щёлочи, многие соли).
Молекулярные вещества растворяются, если их молекулы полярные (хлороводород, аммиак, сернистый газ). Высокая растворимость — у веществ, образующих водородные связи (метанол, этанол, глицерин, серная, азотная, муравьиная, уксусная кислоты и т. д.).
Молекулярные вещества с неполярными молекулами растворяются в воде плохо (водород, кислород, азот, метан и т. д.).
Электропроводность
Высокая электропроводность у металлов (за счёт свободных электронов).
Ионные вещества проводят электрический ток в расплавах и водных растворах, в твёрдом состоянии они неэлектропроводны.
Запах
Запах может быть только у молекулярных веществ.