Rácstípusok

Nevezd meg a halmazállapot változásokat, amelyeket a nyilak jelölnek! Ismétlés Nevezd meg a halmazállapot változásokat, amelyeket a nyilak jelölnek! szilárd→folyadék: ………………. folyadék→szilárd: ………………….. szilárd→gáz: ……………. gáz→szilárd: ………………………… folyadék→gáz: ………….. gáz→folyadék: …………………….. olvadás fagyás szublimáció lecsapódás párolgás (forrás) lecsapódás

2. Csoportosítsd a felsorolt jellemzőket! Gáz: …………… Folyadék: …………….. Szilárd anyag: ……………… térfogat állandó, alakjuk változó a legnagyobb belső rendezettség jellemzi a rendelkezésre álló teret kitöltik a részecskék nem tudnak elmozdulni, csak rezeghetnek a részecskék közötti taszítás miatt nem lehet összenyomni őket az Avogadro törvény az ilyen halmazállapotú anyagokra vonatkozik a diffúzió jelensége jellemző rájuk könnyen összenyomhatók c; f; g; h a; e; g b; d; e

Jellemezzük a molekularácsos kristályokat!

Jellemezzük az ionrácsos kristályokat!

……………..; ……………..;…………….; …………. Kristályrácstípusok A kristály rácspontjaiban található anyagi részecskék és a közöttük működő erők típusa szerint négyféle rácstípust különböztetünk meg: ……………..; ……………..;…………….; …………. molekularács ionrács fémrács atomrács

(…………….., ……………… vezetők) Fémrácsos kristályok A rácspontokon ..…….. töltésű fématomtörzsek vannak, amelyeket a hozzájuk közösen tartozó …..……….. elektronok tartanak össze. (………. kötés) A fémes kötés tehát nem irányított, a közös elektronok a rácspontok között viszonylag szabadon mozognak. Ennek következménye: a fémek ………………………………………… (…………….., ……………… vezetők) A fémrács delokalizált elektronjai bármilyen hullámhosszú sugárzással gerjeszthetők, ezért a fémek ………………. és általában ……………. színűek (kivétel: .…… és az ……….). A fémes kötés …...….…….. kémiai kötés, melynek kötési energiája ….….., így a fémek halmazállapota szobahőmérsékleten: …..……. (kivétel: ………..…). pozitív delokalizált fémes elektromos áram – és hővezetése elsődleges primer átlátszatlanok szürke réz arany elsőrendű nagy szilárd higany

A fizikai tulajdonságok: a fématomok méretétől; a közöttük működő erők nagyságától; az illeszkedés szorosságától függ. 3 típust különböztetünk meg: lapon középpontos (lapcentrált) kockarács térben középpontos (tércentrált) kockarács hatszöges (hexagonális) rács

a. lapon középpontos (lapcentrált) kockarács A fématomtörzsek a kocka csúcsain, illetve a lapok közepén helyezkednek el. Az illeszkedés szoros, a rács térkitöltése nagy. A koordinációs szám: ……. Mechanikai tulajdonságok: jól megmunkálhatók, akakíthatók, fóliákká nyújthatók. Példák: arany (…..), ezüst (..…), réz (…..), alumínium (..…), kalcium (..…), mangán (..…), ólom (..…), izzó vas (…..). 12 Au Ag Cu Al Ca Mn Pb Fe

b. térben középpontos (tércentrált) kockarács A fématomtörzsek a kocka csúcsain, illetve a középpontjában helyezkednek el. Az illeszkedés nem szoros, a rács térkitöltése kicsi. A koordinációs szám: ……. Mechanikai tulajdonságok: rossz mechanikai tulajdonsággal rendelkeznek. Vagy nagyon lágyak, mint az alkálifémek (….., ….., …..), vagy nagyon kemények, ridegek: vas (…..), króm (…..), urán (..…), wolfram (..…), vanádium (..…). 8 Li Na K Fe Cr U W V

c. hatszöges (hexagonális) rács A fématomtörzsek a hatszög alapú hasáb csúcsain, és a lap közepén, illetve a hasáb közepén még 3 atomtörzs található. Az illeszkedés szoros, a rács térkitöltése nagy. Koordinációs szám: ……. Mechanikai tulajdonságok: nehezen megmunkálhatók. Példa: magnézium (..…), nikkel (..…), cink (…..), berillium (…..), titán (…..). 12 Mg Ni Zn Be Ti

Sűrűség A fémek sűrűsége tág határok között változik, általában annak a fémnek a sűrűsége nagyobb, amelynek nagyobb az atomtömege. Sűrűségük alapján két nagy csoportba oszthatjuk őket: ……………….….., sűrűségük …. g/cm3-nél kisebb (pl: ………) …………………..., sűrűségük …. g/cm3-nél nagyobb (pl: ……..….…) A fémek egymás olvadékaiban jól oldódnak, a fémelegyek olvadékának megszilárdulásával keletkező anyag az ………….. könnyűfémek 5 Na; Al nehézfémek 5 Fe; Cu; Pb ötvözet

Atomrácsos kristályok A rácspontokon ……… helyezkednek el; amelyeket meghatározott számú, irányított, ……….. kötés kapcsol össze. Az atomrácsos kristályok az erős ………… kötések következtében kemények, a hőt és az elektromos áramot ……. vezetik. Olvadáspontjuk ………, oldószerük nincs. atomok kovalens kovalens nem magas

σ Példák: gyémánt, amelyben minden szénatomhoz ……. másik kapcsolódik, …..-kötéssel. A tetraéderes, térhálós atomrácsban a kötésszög (………˚), és a ………… (0,154 nm) is minden irányban …………….. Az erős kovalens kötések miatt a legkeményebb természetes anyag, olvadáspontja is nagyon magas (kb. 3500˚C). A szilícium, a germánium, a bór, mint kémiai elemek, illetve egyes vegyületek is kristályosodnak ilyen rácsba: kvarc (SiO2), cink-szulfid vagy szfalerit (…….), szilícium-karbid (SiC). négy σ 109,5 kötéshossz azonos ZnS

Grafit Kristályrácsa érdekes, mivel réteges atomrács, molekula- és fémrács jelleggel. Atomrács, mivel a rácspontokon atomokat találunk, egy szénatom pedig 3 másikkal egy síkban alakít ki kovalens kötéseket. Nincs oldószere, olvadáspontja magas. A rétegek között viszont gyenge másodrendű kötések vannak, (molekularácsos sajátosság), ezért a grafit rétegek el tudnak csúszni egymáson, a grafit papíron nyomot hagy. Fémes jelleg pedig a jó áram- és hővezetés, amelyet minden szénatom 4. elektronjának delokalizációja okoz.

Fullerén vagy focilabda szén

Töltsd ki a táblázatokat! Rácstípusok A rácspontokon lévő részecskék A részecskék között ható erők Olvadáspont, hő- és áramvezetés alacsony, nem vezet molekularács molekulák másodrendű magas, olvadék vagy oldat ionrács ionok ionos kötés magas, jó vezető fémrács fématomtörzsek fémes kötés magas, nem vezet atomrács atomok kovalens kötés

Na P4 Si CaO SiO2 I2 jég gyémánt Fe NaCl ZnS szárazjég Rácstípus Rácspontokon lévő részecskék Részecskék közti kötőerő Olvadáspont fémrács molekularács atomrács ionrács atomrács molekularács fématomtörzsek molekulák atomok ionok atomok molekulák diszperziós kötés diszperziós kötés fémes kötés kovalens kötés ionos kötés kovalens kötés magas alacsony magas magas magas alacsony jég gyémánt Fe NaCl ZnS szárazjég Rácstípus Rácspontokon lévő részecskék Részecskék közti kötőerő Olvadáspont molekularács atomrács fémrács ionrács atomrács molekularács molekulák atomok fématomtörzsek ionok atomok molekulák diszperziós kötés hidrogén kötés kovalens kötés fémes kötés ionos kötés kovalens kötés alacsony magas magas magas magas alacsony

Fehér Badics Nikoletta Balatonalmádi, 2008.01.24.