Bài 14. Tinh thể nguyên tử và tinh thể phân tử

Nội dung
Tinh thể nguyên tử
Tinh thể phân tử
So sánh tinh thể nguyên tử và tinh thể phân tử
1.Tinh thể nguyên tử
Kim cương
Định nghĩa tinh thể nguyên tử
Tính chất của tinh thể nguyên tử
Kim cương
Cacbon là một nguyên tố có nhiều dạng thù hình: kim cương, than chì, cacbon vô định hình và fulleren. Trong đó kim cương được biết đến nhiều nhất
Do có nhiều tính chất đáng quí nên kim cương rất hữu dụng trong công nghiệp và thiết kế đồ trang sức. Những tính chất đó được giải thich dựa trên cấu tạo mạng tinh thể nguyên tử của nó
Cấu trúc của tinh thể kim cương
Khoảng cách giữa các nguyên tử C cạnh nhau là 0,154 nm, góc liên kết giữa một nguyên tử cacbon và hai nguyên tử cacbon khác gần nó nhất là 109028’
Viết cấu hình của C? Nó có mấy electron ở lớp ngoài cùng?
Mỗi nguyên tử C có thể liên kết với mấy nguyên tử C khác? Liên kết đó là liên kết gì?
Dựa vào các dữ kiện về độ dài và góc liên kết, giải thích liên kết trong mạng lưới tinh thể kim cương


Câu hỏi:
Trả lời
Cấu hình của C: 1s22s22p2. C có 4 electron lớp ngoài cùng
Mỗi nguyên tử C có thể liên kết với 4 nguyên tử C khác bằng 4 liên kết cộng hóa trị
Mỗi nguyên tử C trong tinh thể kim cương ở trạng thái lai hóa sp3 liên kết cộng hóa trị với 4 nguyên tử C ở gần nhất nằm ở 4 đỉnh của một tứ diện đều bằng 4 cặp electron chung
Định nghĩa về tinh thể nguyên tử
Tinh thể nguyên tử cấu tạo từ những nguyên tử được sắp xếp một cách đều đặn theo một trật tự nhất định trong không gian tạo thành một mạng tinh thể, ở các điểm nút của mạng tinh thể là những nguyên tử liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị


Tính chất và ứng dụng của kim cương
Liên kết cộng hóa trị là liên kết bền
Cấu trúc tinh thể được sắp xếp vô cùng trật tự
Tất cả các electron đều được sử dụng để tạo liên kết bền
Nhận xét
Tính chất
Ứng dụng
Cứng nhất trong các khoáng vật tự nhiên
Bền nhiệt
Là chất cách điện tốt
Dẫn nhiệt tốt
Chế tạo các dụng cụ khoan, cắt, mài
Dùng trong những thiết bị bán dẫn để giúp cho silic và các vật liệu bán dẫn khác không bị quá nóng
Làm đồ trang sức do có khả năng tán sắc tốt và không bị xước
Tính chất chung của tinh thể nguyên tử
Vì liên kết cộng hóa trị là liên kết bền nên tinh thể nguyên tử có nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy cao và độ cứng lớn

2.Tinh thể phân tử
Tinh thể iot
Tinh thể nước đá
Định nghĩa tinh thể phân tử
Tính chất chung của tinh thể phân tử


Mạng tinh thể phân tử iôt
Phân tử iot là phân tử 2 nguyên tử I2
Tinh thể iot là các tinh thể lập phương tâm diện, các phân tử iốt nằm ở các đỉnh và tâm các mặt của một hình lập phương
Mạng tinh thể phân tử nước
Tinh thể phân tử nước đá thuộc cấu trúc tứ diện. Mỗi phân tử nước liên kết với bốn phân tử gần nó nhất nằm trên 4 đỉnh của một hình tứ diện đều

Định nghĩa tinh thể phân tử
Tinh thể phân tử cấu tạo từ những phân tử được sắp xếp một cách đều đặn, theo một trật tự xác định trong không gian: ở các nút mạng là những phân tử liên kết với nhau bằng lực liên kết yếu giữa các phân tử

Tính chất chung của tinh thể phân tử
Iot là chất rắn ở nhiêt độ thường nhưng khi đun nóng dễ thăng hoa. Nước đá tan ở 00C. Băng phiến cũng dễ bị thăng hoa, khuyết tán trong không khí tạo mùi….
Lực tương tác giữa các phân tử rất yếu nên các chất có cấu tạo tinh thể phân tử thường mềm, có nhiệt độ nóng chảy thấp, dễ bay hơi….

Thí nghiệm làm thăng hoa iot
3.So sánh tinh thể phân tử và tinh thể nguyên tử
Tinh thể nguyên tử

Tinh thể phân tử
Kim cương, than chì, Ge, Sn, BN, GaAs

Ví dụ

Khí hiếm, halogen, oxi,
nitơ, CO2, H2O…

Nút mạng
Nguyên tử

Phân tử

Lực liên kết cộng
hóa trị - lớn

Lực hút giữa các
phân tử-yếu

Tính chất chung

Cứng, tnc, ts lớn

Mềm, tnc thấp,
dễ bay hơi
Lực liên kết