Меню

Вещества молекулярного и немолекулярного строения

В любом агрегатном состоянии существуют как молекулярные, так и немолекулярные вещества. Газы состоят из молекул (H2, O2, N2, Cl2, NH3, SO2 и др.) или из атомов (благородные газы, пары металлов и др.). В жидком и твёрдом состояниях вещества состоят как из молекул, так и из атомов или ионов.

Твёрдые кристаллические вещества по типу связи, за счёт которой кристалл удерживается в твёрдом состоянии, делятся на молекулярные (межмолекулярная связь), ионные (ионная связь) и атомные (ковалентная или металлическая связь).

Иными словами, молекулярные вещества состоят из молекул, ионные – из ионов, а атомные – из атомов.

Почти все молекулярные вещества при кристаллизации образуют молекулярные кристаллы, например: S8, P4, H2O, CO2, NH3, C6H12O6, C6H5OH. При этом атомы в молекулах связаны ковалентными связями. Высокомолекулярные органические вещества, как правило, кристаллов не образуют.

Все ионные вещества (то есть, вещества с ионной связью) образуют ионные кристаллы, например:  При этом в сложных катионах  или анионах  атомы связаны ковалентной связью.

Примеры атомных кристаллов с ковалентной связью: C (алмаз), Si, SiC, SiO2. Примеры атомных кристаллов с металлической связью: Na, Mg, Al, Fe, Pb. Иногда вещества, образующие молекулярные кристаллы, называют веществами с молекулярной кристаллической решёткой, вещества, образующие ионные кристаллы, – веществами с ионной кристаллической решёткой, вещества, образующие кристаллы с ковалентной связью, – веществами с атомной кристаллической решёткой, а вещества, образующие кристаллы с металлической связью, – веществами с металлической кристаллической решёткой.

Молекулярные кристаллы. Так как межмолекулярные связи значительно менее прочные, чем химические связи, молекулярные вещества плавятся при низких температурах. Все они хрупкие, с небольшой механической прочностью. Молекулярные вещества образованные полярными молекулами, растворимы в воде, а образованные неполярными – в органических растворителях.

Ионные кристаллы. Ионные вещества плавятся при высокой температуре, так как при их плавлении частично рвутся химические связи. Все ионные вещества хрупкие, но механическая прочность их выше, чем прочность молекулярных веществ. Многие ионные вещества растворимы в воде и некоторых других полярных растворителях.

Кристаллы с ковалентной связью. Вещества, образующие такие кристаллы, как и ионные вещества, плавятся при высокой температуре. Это очень твёрдые, но хрупкие вещества. В обычных растворителях они нерастворимы.

Кристаллы с металлической связью. Металлы. Температуры плавления металлов лежат в очень широких пределах. Это говорит о том, что при плавлении металлическая связь не рвётся, а различия в температурах плавления вызваны другими причинами. Не рвётся металлическая связь и при деформации металла, поэтому почти все металлы в чистом виде пластичны. В обычных растворителях металлы нерастворимы.