62. Кристаллическое состояние вещества. Химическая связь в кристаллах.

Твердые вещества могут находиться в аморфном или кристаллическом состояниях. Вещества в аморфном состоянии не имеют четкой структуры, их иногда называют «переохлажденными жидкостями с аномально высокой вязкостью». Кристаллические структуры. Наименьшая структурная единица – элементарная ячейка. В зависимости от решеток и углов между характеристическими осями различают 7 основных видов (кубическая, ромбоэдрическая и пр.).Тип кристаллической системы определяется природой и размерами частиц, видом химических связей между ними, температурой и другими факторами.Многие соединения могут существовать в двух и более кристаллических структурах. Это явление – полиморфизм. Все кристаллы можно разделить по видам химической связи. Стоит отметить, что существуют кристаллы со смешанными связями.

1. Молекулярная связь. В узлах кристаллических решеток находятся молекулы, между которыми дейтсвуют вандерваальсовы силы, имеющие невысокую энергию.Для кристаллов с молекулярными связями характерны низкие температуры плавления и высокая сжимаемость.

2. Ковалентная связь. В узлах кристаллов располагаются атомы, образующие прочные ковалентные связи. Это обуславливает высокую энергию решетки. Кристаллы с ковалентной связью - диэлектрики или полупроводники. Типичными примеры: алмаз и кремний.

3. Ионная связь. Структурные единицы – положительно и отрицательно заряженные ионы, между которыми происходит электростатическое взаимодействие, характеризуемое высокой энергией. Кристаллы с ионной связью при низких температурах являются диэлектриками. При температурах близких к температуре плавления они становятся проводниками электричества.

4. Металлическая связь. Специфические свойства металлов (высокая проводимость, теплопроводность, ковкость, пластичность, металлический блеск) можно объяснить особым типом связи – металлическая.Во всех узлах кристаллической решётки расположены положительные ионы металла. Между ними беспорядочно движутся валентные электроны, отщепившиеся от атомов при образовании ионов. Эти электроны удерживают вместе положительные ионы, в противном случае решётка распалась бы под действием сил отталкивания между ионами.

5. Смешанная связь. Тот или иной вид связи встречается редко, обычно – наложение двух или более связей.

63. Составные части системы и компоненты. Правило фаз. Диаграмма состояния однокомпонентной системы (на примере воды). ???? диаграмма

Составные части системы – химически индивидуальные вещества, составляющие данную систему и способные к самостоятельному существованию.В равновесной системе имеются 3 составных части.Константа равновесия: Если известны парциальные давления двух участников реакции, система определена.Независимые компоненты – индивидуальные вещества, наименьшее число которых необходимо и достаточно для образования всех фаз системы.Число независимых компонентов – разница между числом составных частей и числом связывающих уравнений.В данном примере: 3-1=2.Степени свободы – независимые переменные, которые можно произвольно менять, не нарушая состояния системы (числа и характера фаз).Правило фаз позволяет определить число фаз в системе при равновесии и изменение этого числа при изменении какого-либо параметра. С – число степеней свободы, К – компоненты, Ф – фазы.Если и выражение Пример. Определить кол-во фаз в системе С=К-Ф+2=4-Ф. Максимальное число фаз=минимум С.