РУҚА
Задание № 5 · ОГЭ

Состав вещества по типу кристаллической решётки

Алгоритм: от модели кристаллической решётки к составу, свойствам и типу химической связи вещества
6 мин чтенияСложность: Обновлено 29 сентября 2026

Модель кристаллической решётки показывает, какие частицы образуют вещество и как они расположены. По этой модели можно установить состав вещества, тип химической связи, основные физические свойства и выбрать правильную формулу.

Что показывает кристаллическая решётка

Кристаллическая решётка вещества — это упорядоченное расположение частиц в кристалле. В узлах решётки могут находиться атомы, молекулы или ионы. Именно частицы в узлах, а не внешний вид рисунка, определяют состав и свойства вещества.

D
Кристаллическая решётка

Кристаллическая решётка — модель строения кристаллического вещества, в которой узлы соответствуют частицам, а связи между ними отражают взаимодействие этих частиц.

Тип решёткиЧастицы в узлахСвязи или взаимодействияПримеры
АтомнаяАтомыПрочные ковалентные связиалмаз, кремний, кварц \(\mathrm{SiO_2}\)
МолекулярнаяМолекулыСлабые межмолекулярные взаимодействиялёд \(\mathrm{H_2O}\), йод \(\mathrm{I_2}\), углекислый газ \(\mathrm{CO_2}\)
ИоннаяПоложительные и отрицательные ионыЭлектростатическое притяжение ионовхлорид натрия \(\mathrm{NaCl}\), оксид магния \(\mathrm{MgO}\)
МеталлическаяАтомы и катионы металла, между которыми движутся электроныМеталлическая связьжелезо \(\mathrm{Fe}\), медь \(\mathrm{Cu}\)

Состав вещества устанавливают прежде всего по частицам в узлах. Если изображены отдельные молекулы, формула отражает состав одной молекулы. Если изображены ионы, формула показывает их простейшее целочисленное соотношение, а не отдельную молекулу.

Алгоритм определения состава и типа связи

  1. Определите частицы в узлах: атомы, молекулы или ионы.
  2. Установите тип решётки по этим частицам.
  3. Если частицы — ионы, определите их заряды и составьте формулу по условию электронейтральности.
  4. Если частицы — молекулы, запишите формулу молекулы, считая атомы внутри одного узла-молекулы.
  5. Назовите основной тип связи: ковалентная, ионная, металлическая или межмолекулярное взаимодействие между молекулами.
  6. Сделайте вывод о свойствах, учитывая прочность связей и возможность движения частиц.
T
Правило электронейтральности

В формульной единице ионного соединения сумма зарядов всех ионов равна нулю. Поэтому индексы выбирают так, чтобы общее число положительных зарядов уравновешивало общее число отрицательных зарядов.

\[\sum q_{+}+\sum q_{-}=0\]1

Для формул ионных соединений используют наименьшее возможное соотношение ионов. Например, для ионов \(\mathrm{Al^{3+}}\) и \(\mathrm{O^{2-}}\) наименьшее общее число зарядов равно 6: нужны два иона алюминия и три иона кислорода, поэтому формула — \(\mathrm{Al_2O_3}\).

Быстрый приём

В ионной формуле можно использовать правило «крест-накрест»: заряд катиона становится индексом аниона, а заряд аниона — индексом катиона. Затем индексы сокращают, если у них есть общий делитель.

Связь между решёткой и свойствами

Тип решётки позволяет предсказать свойства вещества, но вывод должен быть связан не только с названием решётки, а с характером взаимодействия частиц.

Тип решёткиТемпературы плавления и кипенияЭлектропроводностьДругие свойства
АтомнаяОбычно очень высокиеОбычно не проводят; графит — исключениеОчень твёрдые, часто хрупкие
МолекулярнаяОбычно низкие или средниеНе проводятЛетучие, мягкие, часто имеют запах
ИоннаяОбычно высокиеТвёрдые вещества не проводят; расплавы и растворы проводятТвёрдые, хрупкие, многие растворимы в воде
МеталлическаяОт низких до очень высокихХорошо проводят в твёрдом состоянии и расплавеКовкие, пластичные, имеют металлический блеск

Ионные кристаллы в твёрдом состоянии не проводят ток: ионы закреплены в узлах и не могут перемещаться. В расплаве или водном растворе ионы становятся подвижными, поэтому появляется электропроводность. Молекулярные вещества обычно не проводят ток ни в твёрдом состоянии, ни в расплаве, потому что не содержат свободных заряженных частиц.

D
Основной тип связи

Основной тип связи называют по частицам, между которыми действует главное взаимодействие в веществе: между ионами — ионная связь, между атомами неметаллов — ковалентная, в металлах — металлическая. В молекулярных кристаллах внутри молекул есть ковалентные связи, а между молекулами — слабые межмолекулярные взаимодействия.

Проверь себя

В узлах кристаллической решётки находятся катионы и анионы. Какой вывод верен?

Разобранный пример: определение вещества по модели

На схеме в узлах находятся ионы \(\mathrm{Ca^{2+}}\) и \(\mathrm{F^-}\). Требуется определить формулу вещества, тип решётки, тип связи и электропроводность.

№
Условие и план решения

Нужно сначала определить частицы, затем уравнять заряды, а после этого связать тип решётки со свойствами.

1
В узлах находятся катионы кальция и анионы фтора, значит решётка ионная.
\(\displaystyle \mathrm{Ca^{2+}},\ \mathrm{F^-}\ \Rightarrow \text{ионная решётка}\)
2
Один ион кальция создаёт заряд \(+2\), поэтому нужны два иона фтора с суммарным зарядом \(-2\).
\(\displaystyle (+2)+2\cdot(-1)=0\)
3
Записываем наименьшее соотношение ионов.
\(\displaystyle \mathrm{CaF_2}\)
4
Для ионного кристалла основная связь — электростатическое притяжение противоположно заряженных ионов.
\(\displaystyle \text{тип связи: ионная}\)
5
В твёрдом кристалле ионы неподвижны, а в расплаве подвижны.
\(\displaystyle \text{твёрдое вещество: не проводит; расплав: проводит}\)

Ответ: вещество — фторид кальция \(\mathrm{CaF_2}\); решётка ионная; связь ионная; твёрдый кристалл электрический ток не проводит, расплав проводит.

Как не перепутать атомную и молекулярную решётки

Главный признак атомной решётки — в узлах находятся отдельные атомы, соединённые в единую пространственную сеть ковалентными связями. У молекулярной решётки каждая молекула сохраняет самостоятельность: внутри неё атомы связаны ковалентно, а между молекулами действуют более слабые силы.

Например, в алмазе атомы углерода образуют непрерывную прочную сетку, поэтому алмаз очень твёрдый и имеет высокую температуру плавления. В кристалле йода \(\mathrm{I_2}\) узлы заняты молекулами \(\mathrm{I_2}\), поэтому связи между молекулами слабее, а вещество легче плавится и испаряется.

!
Частые ошибки

1. Нельзя считать любую решётку с атомами молекулярной: в атомной решётке атомы не объединены в отдельные молекулы. 2. Нельзя утверждать, что ионное вещество проводит ток в твёрдом состоянии: ионы там неподвижны. 3. Нельзя записывать формулу ионного соединения как набор отдельных молекул: \(\mathrm{NaCl}\) — формульная единица, а не молекула. 4. Не путайте связь внутри молекулы с взаимодействием между молекулами.

Связь с электроотрицательностью и степенью окисления

Если модель не дана полностью, тип связи помогают определить состав элементов и разность электроотрицательностей. Большая разность электроотрицательностей способствует смещению общей электронной пары к более электроотрицательному атому; при очень большом различии образуются ионы и возникает ионная связь.

Для составления формулы полезно знать степень окисления. В ионных соединениях она часто совпадает с зарядом соответствующего иона. Однако степень окисления — формальная величина, а заряд иона — реальный заряд частицы. Не смешивайте эти понятия.

При решении задания сначала опирайтесь на модель решётки, если она изображена. Свойства и электроотрицательность используйте как проверку. Подробные признаки связи разобраны на странице определения типа химической связи, а сравнение решёток удобно повторить на странице сравнения типов кристаллических решёток.

Q
Быстрый тест по теме

Итоговая проверка

~ 2 мин4 вопроса
Вопрос 1 / 4
Вопрос 1 из 4 · Тип решётки
В узлах находятся молекулы \(\mathrm{H_2O}\). Какой тип решётки у льда?
Главное за минуту

Главное

  • Сначала определите частицы в узлах решётки: атомы, молекулы или ионы.
  • Ионная формула должна быть электронейтральной; индексы показывают простейшее соотношение ионов.
  • Атомная решётка даёт твёрдость и высокие температуры плавления, молекулярная — низкие температуры плавления и слабую электропроводность.
  • Ионные вещества проводят ток в расплавах и растворах, а металлы хорошо проводят ток в твёрдом состоянии.
  • При ответе разделяйте связь внутри молекулы и взаимодействие между молекулами.