bài 20 tinh thể nguyên tử, 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 109
0
28’

1. Viết cấu hình của C? Nó
có mấy electron ở lớp
ngoài cùng?
2. Mỗi nguyên tử C có thể
liên kết với mấy nguyên tử
C khác? Liên kết đó là liên
kết gì?
3. 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: 1s
2

2s
2
2p
2
. 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 sp
3
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 I
2
•
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 0
0
C. 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