巖土師考試輔導:物質的結構與物質的狀態(tài)3


根據考試大綱得知,巖土工程師考試基礎部分――高等數學考點含有:物質結構與物質狀態(tài)、溶液、周期表、化學反應方程式、氧化還原于點化學、有機化學等。中華考試網根據網校學員反饋需求整理了相關知識點,本節(jié)為學員講述的知識點為物質結構與物質狀態(tài)-晶體的基本類型和性質,具體內容如下:
晶體的基本類型和性質
(1)離子晶體
1)晶格結點上的微粒:正、負離子。
2)微粒間作用力:離子鍵即正、負離子之間的靜電引力。其作用力隨離子電荷的增多和半徑的減少而增強。
3)晶體中不存在獨立的簡單分子。例如NaCl晶體,表示Na+:Cl-=1:1。
4)晶體的特性:熔點高、硬度大;延展性差;一般易溶于極性溶劑;熔融態(tài)或水溶液均易導電。
在相同類型的典型離子晶體中,離子的電荷越多,半徑越小,晶體的熔點越高,硬度越大。
離子電荷與半徑的規(guī)律如下:
(A)在同一周期中,自左而右隨著正離子電荷數的增多,離子半徑逐漸減少。如半徑:
Na+?Mg2+;K+?Ca2+?Sc3+
(B)同一元素,隨著正離子電荷數的增多,離子半經減少。如半徑: Fe2+?Fe3+
(C)在同一族中,自上而下離子半經逐漸增大。如半徑: I-?Br-?Cl-?F-
根據離子電荷與半徑的規(guī)律,可判斷離子鍵的強弱,從而可判斷離子晶體熔點和硬度的大小
例1:
離子晶體 |
正、負離子半徑和 |
正、負離子電荷數 |
熔點 |
硬度 |
NaF |
2.30Å |
+1 ,-1 |
993℃ |
2.3 |
CaO |
2.31Å |
+2 ,-2 |
2614℃ |
4.5 |
例2:
離子晶體 |
正離子半徑 |
正、負離子電荷數 |
熔點 |
硬度 |
CaO |
0.99 Å |
+2, +2 |
2614℃ |
4.5 |
MgO |
0.66 Å |
+2, +2 |
2852℃ |
5.5~6.5 |
(2)原子晶體.
1)晶格結點上的微粒:原子。
2)微粒間作用力:共價鍵。
3)晶體中不存在獨立的簡單分子。例如方石英(SiO2)晶體,表示Si:O=1:2。
4)晶體的特性:熔點高、硬度大;延展性差;一般溶劑中不溶;是電的絕緣體或半導體。常見的原子晶體有金剛石(C)和可作半導體材料的單晶硅(Si)、鍺(Ge)、砷化鎵(GaAs)、以及碳化硅(SiC)和方石英(SiO2)。
(3)分子晶體
1)晶格結點上的微粒―:極性分子或非極性分子。
2)微粒間作用力:分子間力(還有氫鍵)。在同類型的分子中,分子間力隨分子量的增大而增大。
3)晶體中存在獨立的簡單分子。例如CO2晶體, 結點上為CO2分子。
4)晶體的特性:熔點抵、硬度小(隨分子量的增大而增大);延展性差;其溶解性遵循“相似者相溶”,極性分子易溶于水、冰醋酸等,非極性分子易溶于有機溶劑如碘、萘等,熔融態(tài)不導電。
(4)金屬晶體
1)晶格結點上的微粒:原子或正離子。
2)微粒間作用力:金屬鍵。
3)晶體中不存在獨立的簡單分子。
4)晶體的特性:是電和熱的良導體,熔點較高、硬度較大;優(yōu)良的變形性和金屬光澤。
2.過渡型的晶體
(1)鏈狀結構晶體
如石棉,鏈與鏈之間的作用力為弱的靜電引力;鏈內的作用力為強的共價鍵。有纖維性。
(2)層狀結構晶體
如石墨,層與層之間的作用力為大π鍵;層內的作用力為SP2―SP2σ鍵。是熱和電的良導體,可作潤滑劑。
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