Ионная кристаллическая решётка
Ионная кристаллическая решётка — это упорядоченное расположение положительных и отрицательных ионов в кристалле. Её частицы удерживаются силами электростатического притяжения, поэтому вещества с такой решёткой обычно твёрдые и имеют высокие температуры плавления.
Строение и взаимодействие
Ионы образуются при переходе электронов от одних атомов к другим. Например, атом натрия отдаёт электрон и превращается в \(\mathrm{Na^+}\), а атом хлора принимает электрон и превращается в \(\mathrm{Cl^-}\). Их притяжение является проявлением ионной связи. В кристалле \(\mathrm{NaCl}\) каждый ион окружён несколькими ионами противоположного заряда.
Связь действует во всех направлениях, поэтому ионная решётка представляет собой не набор отдельных пар ионов, а единую устойчивую структуру. Разрушение этой структуры требует значительной энергии.
В кристалле \(\mathrm{NaCl}\) ионы \(\mathrm{Na^+}\) и \(\mathrm{Cl^-}\) чередуются. В формуле указано соотношение ионов 1:1, но это не означает существование отдельных молекул \(\mathrm{NaCl}\) в твёрдой соли.
Физические свойства
- Высокие температуры плавления и кипения: для разрушения решётки нужны значительные затраты энергии.
- Твёрдость и хрупкость: при смещении слоёв рядом оказываются одноимённо заряженные ионы, и кристалл раскалывается.
- В твёрдом состоянии электрический ток обычно не проводят, потому что ионы закреплены в узлах.
- В расплавах и водных растворах проводят ток: ионы становятся подвижными.
- Многие ионные вещества растворяются в полярных растворителях, например в воде.
Кристаллическая решётка — общее понятие для упорядоченного строения кристаллов. Ионная решётка — только один из её видов; существуют также атомные, молекулярные и металлические решётки. Ионная связь описывает притяжение ионов, а решётка — их расположение в кристалле.
Почему твёрдый хлорид натрия не проводит электрический ток?
Главное
- Ионная решётка состоит из регулярно расположенных катионов и анионов, между которыми действуют электростатические силы.
- Ионные вещества обычно твёрдые, хрупкие и тугоплавкие; ток проводят в расплавах и растворах.
- В твёрдом кристалле ионы неподвижны, поэтому электрическая проводимость практически отсутствует.