Молекулы и кристаллы неметаллических элементов

Молекулы и кристаллы неметаллических элементов [c.153]

Из рассмотрения строения устойчивых молекул и кристаллов неметаллических элементов можно сделать вывод о том, что одинарные связи прочнее кратных связей для всех этих элементов, кроме первого ряда р-элементов, каковыми являются азот и кислород (а также фтор, для которого, однако, нормальная ковалентность постоянна и равна 1). Такое обобщение полезно для объяснения многих наблюдаемых различий в структуре и свойствах соединений элементов первого периода, а также соответствующих соединений родственных им более тяжелых элементов. [c.157]

Ранее уже отмечалось, что неметаллические элементы обладают совершенно отличными от металлов свойствами. Как правило, неметаллические элементы являются плохими проводниками электрического тока (исключение составляет лишь углерод в форме графита) и тепла они довольно хрупки, нередко интенсивно окрашены, а их температуры плавления и кипения охватывают необычайно широкий диапазон значений. В элементарном состоянии неметаллы существуют в виде молекул, образованных обычными ковалентными связями, причем эти молекулы в одних случаях оказываются двухатомными, например Нз, С12,12 или N2, а в других случаях могут достигать гигантских размеров, как, например, в кристаллах алмаза, кремния или бора. [c.396]

Примерами осуществления описанных выше принципов являются структуры некоторых твердых неметаллических элементов и встречающихся в природе силикатов. Интересно сравнить четыре элемента второго короткого периода (хлор, серу, фосфор и кремний). Эти элементы соответственно одно-, двух-, трех- и четырехвалентны. Они образуют отдельные молекулы, бесконечные цепи, бесконечные слои и, наконец, трехмерные гигантские молекулы. Бесконечные цепи найдены в пластической сере, гофрированные слои — в красном фосфоре. Оба эти элемента могут давать и отдельные молекулы, в которых их атомы образуют по две или три связи. Ромбическая сера состоит из молекулярных кристалликов, содержащих молекулы Зд, в которых атомы серы образуют вспученное (гофрированное) кольцо, тогда как белый фосфор содержит в молекулярных кристаллах тетраэдрические молекулы Р4. Однако у хлора и кремния единственными воз- [c.252]

Атомные (ковалентные) решетки очень прочны. Для перехода твердого состояния в жидкое необходимо разорвать все ковалентные связи, для чего требуется значительная энергия. Так, например, карбид кремния плавится около 3000 °С, а алмаз — выше 3500 °С. Вещества с ковалентной решеткой практически нерастворимы, так как природа ковалентной связи препятствует взаимодействию между атомами ковалентной решетки и молекулами растворителя независимо от величины их полярности. Как правило, кристаллы с подобной решеткой обладают большой прочностью и твердостью. Они построены из атомов, и ионная проводимость здесь исключена. В них все электроны внешних слоев атомов образуют связи, и поэтому они не обладают и электронной проводимостью (нет свободных электронов). Атомные решетки типичны для неметаллических элементов, например углерода, бора, кремния, карбидов и др. [c.39]

Наиболее важной из связей этого типа является ионная связь, обусловленная кулоновским притяжением избыточных электрических зарядов противоположно заряженных ионов. Атомы металлических элементов легко теряют свои внешние электроны с другой стороны, атомы неметаллических элементов стремятся присоединить добавочные электроны. Таким образом, могут возникнуть стабильные анионы и катионы, которые могут в основном сохранить свои электронные структуры при приближении друг к другу и образовании стабильной молекулы или кристалла. В кристалле хлористого натрия (см. рис. 1) нет отдельных молекул [c.15]

Неметаллические простые вещества построены из молекул, в которых атомы группируются либо по 2, либо по 4—8 в одной молекуле и имеют валентности, направленные в пространстве строго определенным образом. В твердом виде многие из этих веществ представляют собой молекулярные кристаллы, в которых молекулы вытянутой, сферической и других форм образуют структуру с довольно рыхлой упаковкой. Отличительной особенностью металлов являются следующие присущие только им свойства электропроводность, теплопроводность, специфический блеск, ковкость и тягучесть, а для их структуры характерна изотропность, т. е. отсутствие особых свойств вдоль избранных направлений. Если атомы считать шарами, то структура большинства металлов характеризуется плотнейшей упаковкой шаров. С точки зрения. металлического характера физическая природа непереходных и переходных элементов сильно различается. Высокие температуры плавления и кипения последних объясняются наличием у них прочных связей. Вблизи границы, отделяющей металлы от неметаллов, элементы отличаются своеобразным строением кроме того, их специфические физические свойства представляют глубокий научный интерес, а также открывают широкие перспективы для практического использования. [c.87]

Вывод с повышением номера периода неметаллические свойства р-элементов в пределах данной группы понижаются, а металлические — возрастают. Это наглядно иллюстрируется тем, что в виде простого вещества азот — газ, отчетливо выраженный неметалл, в твердом состоянии образует молекулярную кристаллическую решетку (кристалл построен из молекул N3). Висмут же — кристалли- [c.72]

Юм-Розери (1928 г.) установил, что для неметаллических элементов число ковалентных связей К равно 8 — Л , где Л/ — номер группы в системе Менделеева, равный числу валентных электр онов у этих атомов. При этом число связей будет одновременно равно координационному числу 2 атомов этих элементов в молекуле и кристаллах. [c.60]

Экспериментальные исследования кристаллов и жидкостей показывают, что во многих случаях конденсированные фазы вещества состоят из тех же молекул, что и его газ. Это относится к подавляющему большинству соединений углерода. Все обсуждавшиеся в этой главе углеродсодерж ащие молекулы обладают одинаковой структурой в газовом, жидком и кристаллическом, состояниях, например СН4, СеНе, СюНв, СгНе, (СН2С1)2 и другие. В большинстве случаев соединения неметаллических элементов со сходными электроотрицательностями (при условии,, что разность электроотрицательностей не превышает 1,5 см. табл. 14.14) описываются одинаковыми формулами как в газовом, так и в конденсированных состояниях. Прн этом и газ,, и жидкость, и кристалл являются плохими проводниками электрического тока, так как электроны локализованы в отдельных. молекулах. [c.460]

Экспериментальное определение вандерваальсовых радиусов осно- вано на измерениях межатомных расстояний в кристаллах. Вандерваальсовы радиусы соответствуют расстоянию предельного сближения (равновесное положение) атома (или группы атомов) одной молекулы с атомом того же химического элемента в соседней молекуле. Значения вандерваальсовых радиусов равны половине равновесного расстояния между ядрами таких атомов (групп), находящихся в вандерваальсовом контакте. Вандерваальсовы радиусы больше ковалентных, но для неметаллических элементов они приблизительно совпадают с ионными радиусами. Более подробное обсуждение этого вопроса можно найти в книге Л. Полинга [1]. Приведенные в табл. 47 величины (в А) обычно называют эффективными вандерваальсовыми радиусами атомов их значения соответствуют приведенным Полингом. [c.130]