Fizička svojstva supstance–
priroda hemijske veze
Fizička svojstva supstance, a posebno agregatno
stanje, temperatura topljenja, provodljivost i
tvrdoća, mogu se predvideti na osnovu prirode
hemijskih veza u supstanci.
Supstance u čvrstomagregatnom
stanju
Da li su sve čvrste supstance iste po strukturi?
Po čemu se razlikuju vosak ili čokolada od dijamanta, dragog
kamenja ili kuhinjske soli?
Neke supstance nemaju pravilnu unutrašnju građu – njih
nazivamo amorfnim supstancama.
Za razliku od njih, postoje supstance koje imaju pravilnu
unutrašnju građu – njih nazivamo KRISTALNIM
5.
KRISTALNA STRUKTURA
Kada suelementarne čestice koje grade supstancu, atomi,
molekuli ili joni, pravilno raspoređeni u prostoru i takav
raspored se ponavlja u svim pravcima, onda te čestice grade
kristalnu rešetku.
Kristalne rešetke izgledaju kao geometrijska tela
6.
TIPOVI KRISTALNIH REŠETKI
Uzavisnosti od prirode čestica koje je izgrađuju,
razlikujemo tri tipa kristalnih rešetki:
ATOMSKE
MOLEKULSKE
JONSKE
7.
Atomske kristalne rešetke
Strukturnejedinice ovih rešetki su ATOMI koji su
međusobno povezani jakim kovalentnim vezama.
Primeri atomskih kristalnih rešetki su rešetke
DIJAMANTA i GRAFITA.
8.
Sličnosti i razlike
Dijamanti grafit su izgrađeni od atoma
ugljenika, ali je prostorni raspored atoma
unutar kristala drugačiji.
Različita svojstva dijamanta i grafita su
posledica različitog prostornog rasporeda
atoma ugljenika.
9.
DIJAMANT
U kristalnoj rečetkidijamanta, svaki atom ugljenika povezan je sa
još četiri atoma, gradeći tetraedar u čijem je središtu taj
atom.Tetraedarski raspored atoma ugljenika se ponavlja veliki
broj puta u prostoru, tako da se dobija ogroman molekul
izgrađen od velikog broja atoma ugljenika. Veze između atoma
su kovalentne i izuzetno jake.
10.
GRAFIT
U kristalnoj rešetkigrafita atomi ugljenika su raspoređeni
slojevito, u obliku šestočlanih prstenova.
Unutar šestočlanih prstenova atomi su povezani jakim
kovalentnim vezama, dok su između paralelnih slojeva te veze
mnogo slabije, tako da slojevi klize jedan preko drugog.
Između slojeva nalaze se i slobodni elektroni.
11.
Svojstva DIJAMANTA
Zbog jakihkovalentnih veza između atoma ugljenika,
dijamant se odlikuje :
• VELIKOM TVRDOĆOM, najtvrđi mineral u prirodi,
• VISOKOM TEMPERATUROM TOPLJENJA,
• VELIKOM HEMIJSKOM OTPORNOŠĆU i
• SLABOM ELEKTRIČNOM PROVODLJIVOŠĆU
12.
Svojstva GRAFITA
Zbog slabihveza između paralelnih slojeva atoma ugljenika
povezanih u šestočlane prstenove i mogućnosti da klize jedan
preko drugog, grafit ima svojstvo da :
• OSTAVLJA TRAG NA PAPIRU – grafitne olovke
• PRAVI ZAŠTITNI SLOJ DRUGIM MATERJALIMA –
koristi se kao sredstvo za podmazivanje
• MEKAN JE I LAKO SE LOMI
Zbog prisustva slobodnih elektrona između slojeva
• GRAFIT JE DOBAR PROVODNIK ELEKTRIČNE STRUJE,
što je izuzetak među nemetalima.
13.
MOLEKULSKE KRISTALNE
REŠETKE
Ove rešetkesagrađene su od MOLEKULA hemijskih elemenata
ili jedinjenja.
Takve kristalne rešetke imaju elementi JOD i FOSFOR,
JOD CRVENI FOSFOR
a od jedinjenja LED, KVARC i ŠEĆER
KRISTALI ŠEĆERA
14.
Svojstva supstanci samolekulskom
kristalnom rešetkom
Molekuli JODA, FOSFORA, ŠEĆERA i drugih supstanci sa
molekulskom kristalnom rešetkom, povezani su slabim
vezama ( Van der Valsove sile* ), pa je za te supstance
karakteristično da :
• IMAJU MALU TVRDOĆU
• NISKU TEMPERATURU TOPLJENJA
• LAKO ISPARAVAJU
* Van der Valsove sile su slabe međumolekulske interakcije, mnogo slabije od kovalentne veze.
15.
JONSKE KRISTALNE REŠETKE
Česticekoje izgrađuju ove kristalne rešetke su JONI.
Anjoni i katjoni su međusobno povezani JAKIM elektrostatičkim
PRIVLAČNIM SILAMA.
Jonsku kristalnu rešetku ima veliki broj supstanci –
KUHINJSKA SO, MAGNEZIJUM-OKSID, KALCIJUM-
OKSID.....
16.
Svojstva supstanci sajonskom
kristalnom rešetkom
Zbog veoma jakih privlačnih sila između suprotno naelektrisanih
jona, supstance sa jonskom kristalnom rešetkom se odlikuju
VISOKOM TEMPERATUROM TOPLJENJA
Zbog prisustva jona (naelektrisanih čestica), RASTVORI
supstanci sa jonskom kristalnom rešetkom
DOBRO PROVODE STRUJU.
Kada je natrijum-hlorid u čvrstom agregatnom stanju, joni Na i Cl se privlače jakim
silama, nisu slobodni i zbog toga ne provode struju. U vodenom rastvoru, molekuli
vode se umeću između njih, unutar rešetke, slabe privlačne sile i joni postaju
slobodni pa tako i dobri provodnici struje.
17.
METALNA KRISTALNA REŠETKA
METALIgrade posebnu vrstu kristalne rešetke,
METALNU KRISTALNU REŠETKU
Metalna kristalna rešetka je izgrađena od atoma i jona, između
kojih se kreću elektroni.
Zato su metali ODLIČNI PROVODNICI TOPLOTE I STRUJE.
Kristalna rešetka metala Metalni kristal