Сравнение физических свойств веществ с молекулярной и атомной кристаллической решеткой
Вещества с молекулярной кристаллической решеткой состоят из отдельных молекул, слабо связанных между собой. Это обуславливает их свойства:
- Низкие температуры плавления и кипения: легко разрушаются слабые межмолекулярные связи. Пример: вода (H₂O) плавится при 0 °C, кипит при 100 °C. Иод (I₂) плавится при 113.7 °C.
- Мягкость: молекулы легко смещаются друг относительно друга. Пример: парафин, сухой лед (твердый CO₂).
- Плохая электропроводность: отсутствуют свободные электроны или ионы для переноса заряда. Пример: сахар, сера.
Вещества с атомной (ковалентной) кристаллической решеткой состоят из атомов, связанных прочными ковалентными связями в единую трехмерную структуру. Это приводит к следующим свойствам:
- Высокие температуры плавления и кипения: необходимо разрушить прочные ковалентные связи. Пример: алмаз (C) плавится при ~3550 °C (сублимирует), оксид кремния (SiO₂) плавится при ~1710 °C.
- Высокая твердость: атомы прочно связаны друг с другом. Пример: алмаз, кварц.
- Практически полное отсутствие электропроводности (у большинства): электроны прочно связаны в ковалентных связях. Пример: алмаз, кварц. Исключение - графит, который является проводником.
Сравнение:
| Свойство | Молекулярная решетка | Атомная решетка |
| Температура плавления | Низкая | Высокая |
| Твердость | Низкая (мягкие) | Высокая |
| Электропроводность | Плохая | Очень низкая (у большинства) |
| Примеры | Вода (H₂O), сахар (C₁₂H₂₂O₁₁), йод (I₂) | Алмаз (C), кварц (SiO₂), красный фосфор (P) |
Вывод: Вещества с атомной кристаллической решеткой обладают значительно более высокими температурами плавления и твердостью по сравнению с веществами, имеющими молекулярную кристаллическую решетку, из-за различной природы и прочности связей между частицами.