Температура плавления и тип решётки
Температура плавления обычно тем выше, чем прочнее частицы удерживаются в узлах кристаллической решётки и чем сильнее взаимодействия между ними. Поэтому по температуре плавления можно ориентировочно судить о типе решётки, но однозначно определить его только по этой величине нельзя.
Как тип решётки влияет на плавление
В атомной решётке атомы соединены прочными ковалентными связями во всём кристалле, поэтому такие вещества обычно плавятся при очень высоких температурах. Пример — алмаз.
В ионной решётке положительные и отрицательные ионы притягиваются электростатическими силами. Для разрушения этой структуры требуется много энергии, поэтому ионные вещества, например хлорид натрия, имеют высокие температуры плавления.
В металлической решётке частицы удерживаются металлической связью. Температуры плавления металлов различаются: у одних связь сильнее, у других слабее.
В молекулярной решётке внутри молекул действуют прочные ковалентные связи, но между молекулами — сравнительно слабые взаимодействия. Поэтому молекулярные вещества часто плавятся при низких температурах. Исключение возможно, если между молекулами образуются сильные водородные связи.
Хлорид натрия \(\mathrm{NaCl}\) имеет ионную решётку и плавится примерно при \(801\,^{\circ}\mathrm{C}\). Йод \(\mathrm{I_2}\) образует молекулярную решётку и плавится примерно при \(114\,^{\circ}\mathrm{C}\). Различие связано прежде всего с разной прочностью взаимодействий в решётках.
Какое вещество, вероятнее всего, имеет более высокую температуру плавления?
Высокая температура плавления не является строгим доказательством конкретного типа решётки. Например, на неё влияют размеры частиц, форма молекул и особенности связей. Поэтому сначала определяют тип кристаллической решётки, а затем объясняют температуру плавления прочностью взаимодействий.
Главное
- Чем сильнее частицы удерживаются в решётке, тем больше энергии нужно для плавления и тем выше температура плавления.
- Ионные и атомные решётки обычно прочнее молекулярных, поэтому соответствующие вещества часто плавятся при более высокой температуре.
- Температура плавления — важный признак, но не единственный способ определить тип решётки.