Cấu trúc Chất rắn Ion
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| crystal lattice/ˈkrɪstl ˈlætɪs/ | mạng tinh thể |
| lattice energy/ˈlætɪs ˈenədʒi/ | năng lượng mạng tinh thể |
Một lưới lặp lại hoàn hảo
- Tinh thể muối ăn có các mặt phẳng và góc sắc nhọn.
- Phóng to ra bạn sẽ thấy một lưới lặp đi lặp lại vô tận.
- Điện tích dương và âm xen kẽ như bàn cờ vua 3D.
- Mẫu hình trật tự này mang lại cho muối tính cứng và giòn.
Mạng tinh thể
- Chất rắn ion là một mạng tinh thể gồm các ion dương và âm xen kẽ.
- Mỗi ion được bao quanh bởi những lân cận mang điện tích trái dấu.
- Lực hút tĩnh điện mạnh khóa chặt toàn bộ lưới lại với nhau.
Trong mạng tinh thể ion, mỗi ion được bao quanh bởi các ion mang điện tích trái dấu.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Sắp xếp xen kẽ các điện tích trái dấu tối đa hóa lực hút và độ ổn định.
Năng lượng mạng tinh thể
- Năng lượng mạng tinh thể là năng lượng giữ cho mạng tinh thể gắn kết.
- Điện tích lớn hơn và ion nhỏ hơn tạo ra lực hút mạnh hơn và năng lượng mạng tinh thể cao hơn.
- Đây chính là yếu tố quyết định điểm nóng chảy.
Hợp chất ion nào có năng lượng mạng tinh thể cao hơn?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Điện tích lớn hơn hút mạnh hơn nhiều, nên MgO có năng lượng mạng tinh thể cao hơn.
Năng lượng mạng tinh thể cao hơn thường đồng nghĩa với nhiệt độ nóng chảy cao hơn.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Năng lượng lớn hơn giữ mạng tinh thể chặt chẽ, nên cần nhiều nhiệt hơn để phá vỡ nó.
Năng lượng mạng tinh thể tăng khi điện tích ion ____.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Điện tích mạnh hơn hút mạnh hơn, làm tăng năng lượng mạng tinh thể.
Tại sao chất rắn ion lại có hành vi như vậy
- Điểm nóng chảy cao: lưới bền vững rất khó bị phá vỡ.
- Giòn: nếu dịch chuyển một lớp, các điện tích cùng dấu sẽ gặp nhau và đẩy nhau, làm nứt vỡ.
- Chúng chỉ dẫn điện khi nóng chảy hoặc hòa tan, khi các ion có thể di chuyển.
Bên trong chất rắn ion
Các ion mang điện tích trái dấu xếp chồng lên nhau tạo thành mạng tinh thể khổng lồ lặp lại được giữ bởi lực tĩnh điện.
Chất rắn ion dẫn điện...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Ion phải tự do di chuyển -- điều này xảy ra khi nóng chảy hoặc hòa tan.
Tại sao chất rắn ion dễ gãy?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Một sự trượt nhỏ đưa các điện tích cùng dấu lại gần nhau; lực đẩy của chúng khiến tinh thể nứt.
Chất nào có năng lượng mạng tinh thể cao hơn, $\text{NaCl}$ hay $\text{MgO}$?
- MgO có $2+$ và $2-$ ion; NaCl có $1+$ và $1-$.
- Điện tích lớn hơn đồng nghĩa lực hút mạnh hơn nhiều, nên MgO chiến thắng và nóng chảy ở nhiệt độ cao hơn rất nhiều.
Chất rắn ion không dẫn điện ở dạng rắn -- các ion bị khóa chặt tại chỗ; chúng chỉ dẫn điện sau khi nóng chảy hoặc hòa tan. Điện tích ion cao làm tăng năng lượng mạng tinh thể đáng kể hơn so với sự khác biệt kích thước nhỏ. Và tính giòn đến từ cấu trúc mạng: một sự dịch chuyển nhỏ làm xếp chồng các điện tích cùng dấu, chúng đẩy nhau và làm vỡ vụn vật liệu.
Chất rắn ion là một mạng tinh thể gồm các ion xen kẽ được giữ bởi lực hút tĩnh điện mạnh. Năng lượng mạng tinh thể của nó -- lớn hơn đối với điện tích cao và ion nhỏ -- mang lại cho nó điểm nóng chảy cao. Nó giòn và chỉ dẫn điện khi nóng chảy hoặc hòa tan, khi các ion đã tự do di chuyển.