Поясніть структуру йонної атомної і молекулярної кристалічних ґраток та її вплив на властивості речовин

у  твердих речовинах  частинки розташовані у просторі суворо закономірно для кожної речовини. щоб якось уявити цю закономірність, у тривимірному просторі подумки об'єднай центри молекул прямими лініями, які перетинаються. при цьому утвориться просторовий каркас, який називають кристалічними ґратками. місця, в яких лінії перетинаються, називають вузлами кристалічних ґраток. залежно від природи частинок, що містяться у вузлах кристалічних ґраток, розрізняють йонні, атомні, молекулярні кристалічні ґратки. відомі ще й. металічні кристалічні ґратки, їх вивчатимеш пізніше .

йонні кристалічні ґратки.  типовим представником сполук з йонним типом кристалічних ґраток є натрій хлорид nacl. його кристалічні ґратки утворені йонами натрію na+  та йонами хлору сl-, які почергово розміщуються у вузлах ґраток . иони утримуються один з одним силами притягання, і кристал солі є ніби єдиним цілим.

оскільки в кристалі сили притягання поширюються однаково в усіх напрямках, йони натрію і хлору сполучаються дуже міцно, хоча кожний із них не зафіксований нерухомо. иони безперервно здійснюють теплові коливання навколо свого положення в ґратках. міцність йонних кристалів залежить також і від заряду та радіуса йонів. однак їх поступальний рух уздовж ґраток не відбувається, тому всі речовини з йонним зв'язком за стандартної температури — тверді (кристалічні), з досить високою температурою плавлення і ще вищою — кипіння.

молекул у йонних кристалах немає, є тільки йони. лише у газуватому стані (пара) натрій хлорид існує у вигляді молекул nacl.подібно до натрій хлориду майже всі солі, основні оксиди, гідроксиди не з молекул, а з йонів.зверни увагу, хімічні формули йонних сполук лише співвідношення позитивно і негативно заряджених йонів у кристалічних ґратках. йонні сполуки в цілому електронейтральні. наприклад, згідно з формулою йонного кристала caf2  співвідношення позитивно заряджених йонів са2+  і негативно заряджених йонів f-  у ґратках дорівнює 1: 2. оскільки кожні два позитивні заряди са2+  нейтралізуються двома негативними 2f-, то речовина caf2  — електронейтральна.

хоча реальних молекул у йонних кристалах не існує, для однаковості з ковалентними речовинами прийнято за формул nacl, caf2тощо передавати найпростіший склад йонної речовини та характеризувати її також певним значенням відносної молекулярної (формульної) маси на підставі її формульного складу. а поняття про валентність як певне число ковалентних зв'язків до йонних сполук застосувати неможливо (тому й будемо говорити про ступінь окиснення елементів).

атомні кристалічні ґратки.  у вузлах атомних кристалічних ґраток містяться окремі атоми, сполучені між собою ковалентними зв'язками. такі кристалічні ґратки має алмаз . у його кристалі кожний атом карбону сполучений ковалентними зв'язками з чотирма сусідніми атомами карбону, тобто утворює чотири спільні електронні пари. ось чому можна говорити, що карбон — чотиривалентний елемент.

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  -4 +1  +4 -2ступінь окиснення карбону також  -4 або +4, залежно від того, з яким елементом він взаємодіє — сн4, со2.

алмаз та інші речовини, які мають атомні кристалічні ґратки, характеризуються великою твердістю, дуже високими температурами плавлення і кипіння, вони практично не розчиняються в жодних розчинниках, не проводять електричний струм, оскільки вільних електронів немає, всі 4 валентні електрони беруть участь в утворенні ковалентних зв'язків. атомні ґратки мають лише деякі речовини у твердому стані (силіцій si, бор в, силіцій(iv) оксид sio2, силіцій(іv) карбід sic та і

молекулярні кристалічні ґратки.  у вузлах молекулярних кристалічних ґраток містяться молекули як неполярні, так і полярні. наприклад, у вузлах кристалічних ґраток йоду містяться молекули йоду і2  (мал. 19). сили міжмолекулярної взаємодії, так звані сили ван-дер-ваальса, значно слабкіші за сили ковалентного зв'язку. тому речовини з молекулярними ґратками мають невелику твердість, вони легкоплавкі і леткі. до таких речовин належать, наприклад, йод, нафтален, бром, вода, спирт, хлор, амоніак nh3, метан сн4.

отже, будова речовини та її властивості пов'язані. тому якщо відома будова речовини, можна прогнозувати її властивості, і навпаки, якщо відомі властивості речовини, можна робити висновки про її будову.