ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Структура твердых тел из "Учебник общей химии 1963" Производимые на основе подобных фотографий расчеты позволяют не только устанавливать пространственное расположение частиц, но и получать указания по вопросу о самой их природе. С этой точки зрения следует различать четыре основных типа структур твердого вещества, схематически показанные на рис. 54. [c.77] Рентгенограмма MgO. [c.77] И (на рис. 54 схематически показано соединительными линиями). Из-за полной равноценности всех этих связей нет оснований объединять те или иные атомы в отдельные молекулы, а весь кристалл можно рассматривать как гигантскую единую частицу. [c.78] Образованные по атомному типу твердые вещества характеризуются обычно высокими температурами плавления и большой твердостью. Обе эти особенности обусловлены тем, что ковалентные связи соединяют атомы друг с другом весьма прочно. Типичным примером обладающих атомной структурой твердых веществ может служить алмаз, в котором каждый атом углерода непосредственно связан с четырьмя другими. [c.78] Особенности молекулярной структуры определяются наличием в узлах пространственной решетки неполярных или полярных молекул, связанных друг с другом только м еж м о л е ку л я р-н ы м и силами. Хотя молекулы эти могут быть иногда и одноатомными (у инертных газов), однако по всем своим свойствам решетка продолжает оставаться молекулярной. Различие между атомными и молекулярными структурами обусловлено, следовательно, не столько самим типом частиц, сколько характером их взаимодействия. Так как межмолекулярные силы стягивают частицы друг с другом сравнительно слабо, твердые вещества молекулярной структуры характеризуются обычно низкими температурами плавления и малой твердостью. [c.78] Типичной для твердого состояния веществ, образованных ионными молекулами, является ионная структура, характеризующаяся наличием в узлах пространственной решетки отдельных ионов. Как показывает рис. 54, каждый из них находится в совершенно одинаковом отношении ко всем непосредственно окружающим его ионам противоположного знака. Таким образом, при переходе в твердое состояние индивидуальность отдельных молекул теряется и весь кристалл ионного соединения можно считать гигантской единой частицей. [c.78] Действующие в ионных структурах кулоновские силы обусловливают гораздо более прочное стяжение частиц, чем межмолекулярные силы. В соответствии с этим и температуры плавления и твердость ионных соединений значительно выше, чем у веществ, образованных полярными или неполярными молекулами. [c.78] Ничтожно малые размеры электронов позволяют им более или мекее свободно перемещаться по всему металлическому кристаллу. Последний можно в связи с этим рассматривать как пространственную решетку из нейтральных атомов и положительных ионоз, находящуюся в атмосфере электронного газа . Так как каждый из структурных элементов металлического кристалла ни с каким другим предпочтительно не связан, весь подоб1 ЫЙ кристалл представляет собой как бы гигантскую единую частицу. [c.79] некоторый порядок во взаимном расположении частиц жидкости суа1ествует. При приближении ее к температуре замерзания (т. е. к твердому состоянию) упорядоченность внутренней структуры становится выран енной более четко. Напротив, по мере приближения жидкости к температуре кипения (т. е. к газообразному состоянию) все более усиливается беспорядок во взаимном расположении частиц. Таким образом, с точки зрения внутренней структуры. жидкое агрегатное состояние действительно является переходным между твердым и газообразным. [c.80] Радиусы (сферы действия) нейтральных атомов Na и С1 равны соответственно 1,86 и 0,99 А. Из сопостав- ления величин ионных и атомных ра- s S диусов видно, насколько сильно влияет Рис. 57. Влияние валентного на размеры отдача или присоединение состояния на размеры атома, атомом электронов. Для случая одного и того же элемента это влияние наглядно показано на рис. 57, где даны увеличенные в 50 мйллионов раз размеры атома серы з нейтральном (S°), отрицательно двухвалентном (S ) и положительно шестивалентном (S ) состояниях. В дальнейшем придется часто иметь дело с размерами атомов и ионов, так как от них сильно зависят многие свойства веществ. [c.81] Вернуться к основной статье