Структура ионных твердых тел
Введено| English | Значение |
|---|---|
| crystal lattice/ˈkrɪstl ˈlætɪs/ | кристаллическая решётка |
| lattice energy/ˈlætɪs ˈenədʒi/ | энергия кристаллической решётки |
Идеальная повторяющаяся сетка
- Кристаллы поваренной соли имеют плоские грани и острые углы.
- При увеличении видна бесконечно повторяющаяся сетка.
- Положительные и отрицательные заряды чередуются, подобно шахматной доске в 3D.
- Этот упорядоченный паттерн придаёт соли твёрдость и хрупкость.
Решётка
- Ионное твёрдое тело представляет собой кристаллическую решётку из чередующихся положительных и отрицательных ионов.
- Каждый ион окружён соседями с противоположным зарядом.
- Сильное электростатическое притяжение скрепляет всю сетку.
В ионной решетке каждый ион окружен ионами противоположного заряда.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Чередование противоположных зарядов максимизирует притяжение и устойчивость.
Энергия решётки
- Энергия решётки — это энергия, удерживающая решётку вместе.
- Большие заряды и малые размеры ионов обеспечивают более сильное притяжение и более высокую энергию решётки.
- Именно это определяет температуру плавления.
Какое ионное соединение имеет более высокую энергию кристаллической решетки?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Большее притяжение между ионами с большими зарядами означает, что MgO обладает более высокой энергией решетки.
Более высокая энергия решетки обычно означает более высокую температуру плавления.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Энергия удерживает решетку сильнее, поэтому для её разрушения требуется больше тепла.
Энергия решетки увеличивается, когда заряды ионов становятся ____.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Более сильные заряды притягиваются сильнее, повышая энергию решетки.
Почему ионные твёрдые вещества ведут себя так, как они ведут себя
- Высокие температуры плавления: прочная сетка трудно разрушается.
- Хрупкость: сдвиг слоя приводит к столкновению одноимённых зарядов, которые отталкиваются и расщепляют материал.
- Проводят электрический ток только в расплавленном или растворённом состоянии, когда ионы могут свободно перемещаться.
Внутри ионного твердого тела
Ионы с противоположными зарядами упакованы в гигантскую повторяющуюся решетку, удерживаемую электростатическими силами.
Ионное твердое тело проводит электрический ток...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Ионы должны быть свободны для перемещения — это происходит при плавлении или растворении.
Почему ионные твердые тела хрупки?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Небольшое смещение сближает одноименные заряды; их отталкивание раскалывает кристалл.
У какого вещества выше энергия решётки, $\text{NaCl}$ или $\text{MgO}$?
- В MgO находятся $2+$ и $2-$ ионы; в NaCl — $1+$ и $1-$.
- Большие заряды означают гораздо более сильное притяжение, поэтому MgO выигрывает и плавится при значительно более высокой температуре.
Ионные твёрдые вещества не проводят электричество в твёрдом виде — ионы зафиксированы; они проводят ток только после плавления или растворения. Более высокий заряд иона повышает энергию решётки намного сильнее, чем небольшие различия в размерах. А хрупкость обусловлена решёткой: небольшое смещение выравнивает одноимённые заряды, которые отталкиваются и раскалывают структуру.
Ионное твёрдое тело — это кристаллическая решётка из чередующихся ионов, удерживаемых сильным электростатическим притяжением. Его энергия решётки — больше при высоких зарядах и малых ионах — обеспечивает высокую температуру плавления. Оно хрупкое и проводит ток только в расплаве или растворе, когда ионы становятся свободными для движения.