Thế nào là tinh thể nguyên tử, tinh thể phân tử? Tính chất chung của tinh thể nguyên tử và tinh thể phân tử là gì? Cùng tìm hiểu trong bài tổng hợp chi tiết dưới đây của Monkey!
Ví dụ về tinh thể nguyên tử kim cương: Nguyên tử cacbon có 4 electron ngoài cùng. Trong tinh thể kim cương, mỗi nguyên tử cacbon liên kết với 4 nguyên tử cacbon lân cận gần nhất bằng 4 cặp electron chung, đó là liên kết cộng hóa trị. Các nguyên tử cacbon này nằm trên 4 đỉnh của một tứ diện đều.
Bạn đang xem: Cấu trúc tinh thể kim cương
Tính chất của tinh thể nguyên tử
Lực liên kết trong tinh thể nguyên tử rất lớn bởi vậy nó có những tính chất chung điển hình như:
Tính bền vững
Rất cứng
Nhiệt độ nóng chảy cao
Nhiệt độ sôi cao
Thực tế, kim cương có độ cứng lớn nhất so với các tinh thể đã biết nên được quy ước có độ cứng là 10 đơn vị. Đó là đơn vị để so sánh độ cứng của các chất.
Cách tính thể tích nguyên tử
Nguyên tử là những hạt vô cùng nhỏ và trung hòa về điện. Thành phần của nó bao gồm hạt nhân nguyên tử (proton và notron) và vỏ nguyên tử (electron).
Nguyên tử có dạng hình cầu có thể tích V = 4/3πr^3 (r là bán kính nguyên tử).
Tinh thể phân tử là gì?
Hẳn nhiều bạn học sẽ băn khoăn không biết tại sao nước lỏng thì linh động, nặng còn nước đá thì cứng và nhẹ hơn nước lỏng. Bài học về tinh thể phân tử cùng những tính chất của chúng sẽ giúp bạn giải đáp cụ thể câu hỏi này.
Tinh thể phân tử được cấu tạo từ những phân tử được sắp xếp một cách đều đặn theo một trật tự nhất định trong không gian, tạo thành một mạng tinh thể. Ở các điểm nút của mạng tinh thể là những phân tử liên kết với nhau bằng lực tương tác yếu giữa các phân tử.
Phần lớn các chất hữu cơ, các đơn chất phi kim ở nhiệt độ thấp đều kết tinh thành mạng lưới tinh thể phân tử (phân tử có thể gồm một nguyên tử bao gồm các khí hiếm hoặc nhiều nguyên tử như các halogen, O2, N2, H2, H2O, H2S, CO2…).
Ví dụ: Tinh thể iot (I2) là tinh thể phân tử.
Tính chất chung của tinh thể phân tử
Trong tinh thể phân tử, các phân tử vẫn tồn tại như những đơn vị độc lập và hút nhau bằng lực tương tác yếu giữa các phân tử. Vì vậy, tinh thể phân tử dễ nóng chảy, dễ bay hơi. Ngay ở nhiệt độ thường, một tinh thể như naphtalen (băng phiến) và iot đã bị phá hủy, các phân tử tách rời khỏi mạng tinh thể và khuếch tán vào không khí làm cho ta có thể dễ dàng nhận ra mùi của nó. Các tinh thể phân tử không phân cực dễ hòa tan vào trong các dung môi không phân cực như benzen, toluene, cacbon…
Quay trở lại câu hỏi về tinh thể phân tử của nước đá được đề cập ở trên, điều đó được giải thích như sau: Trong nước lỏng các phân tử nước chuyển động một một cách dễ dàng và gần nhau. Tuy nhiên, trong tinh thể phân tử nước đá, mỗi phân tử nước liên kết với 4 phân tử gần nhất nằm trên 4 đỉnh của một tứ diện đều.
Mỗi phân tử ở đỉnh lại liên kết với 4 phân tử khác nằm ở 4 đỉnh của hình tứ diện đều khác và cứ tiếp tục lặp lại như vậy. Cấu trúc tứ diện của tinh thể phân tử nước đá là cấu trúc rỗng nên nước đá có khối lượng riêng nhỏ hơn khối lượng riêng của nước lỏng. Trong tinh thể nước đá có liên kết hidro giữa các phân tử nước. Do cấu trúc tứ diện đều mà tinh thể phân tử nước đá cứng.
Bài tập về tinh thể nguyên tử và tinh thể phân tử SGK hóa học 10 kèm lời giải
Qua những kiến thức lý thuyết về tinh thể nguyên tử, tinh thể phân tử và các tính chất chung của nó Monkey đã tổng hợp phía trên, bạn có thể bắt đầu làm các bài tập trong SGK để củng cố kiến thức.
Dưới đây là một vài bài tập và lời giải Monkey tổng hợp để bạn đọc tham khảo:
Bài tập 1 (SGK Hóa học 10 trang 70)
Tìm câu sai trong các câu sau:
A. Kim cương là một dạng thù hình của cacbon, thuộc loại tinh thể nguyên tử.
B. Trong mạng tinh thể nguyên tử, các nguyên tử được phân bố luân phiên đều đặn theo một trật tự nhất định.
C. Lực liên kết giữa các nguyên tử trong tinh thể nguyên tử là liên kết yếu.
D. Tinh thể nguyên tử bền vững, rất cứng, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao.
Gợi ý đáp án:
Đáp án sai là C (Lực liên kết giữa các nguyên tử trong tinh thể nguyên tử là liên kết yếu) vì thực tế lực liên kết giữa các nguyên tử trong tinh thể nguyên tử là rất lớn.
Bài tập 2 (SGK Hóa học 10 trang 70)
Tìm câu sai trong các câu sau đây:
A. Nước đá thuộc loại tinh thể phân tử.
B. Trong tinh thể phân tử, lực liên kết yếu giữa các phân tử là liên kết cộng hóa trị.
C. Trong tinh thể phân tử, lực liên kết giữa các phân tử là liên kết yếu.
D. Tinh thể iot là tinh thể phân tử.
Gợi ý đáp án:
Câu sai là câu B (Trong tinh thể phân tử, lực liên kết yếu giữa các phân tử là liên kết cộng hóa trị) vì thực tế trong tinh thể phân tử, các phân tử hút nhau bằng lực tương tác yếu giữa các phân tử.
Bài tập 3 (SGK Hóa học 10 trang 71)
Hãy kể tên các loại tinh thể đã học và tính chất chung của từng loại.
Gợi ý đáp án:
Có 3 loại tinh thể được học là tinh thể nguyên tử, tinh thể phân tử và tinh thể ion.
Xem thêm: 6 Mẫu Phòng Khách Đơn Giản Mà Đẹp Sang Trọng, 20+ Mẫu Phòng Khách Đơn Giản Mà Đẹp Sang Trọng
Tính chất chung của từng loại tinh thể như sau:
Tinh thể nguyên tử: Bền vững, rất cứng, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao.Tinh thể phân tử: Dễ nóng chảy và dễ bay hơi.Tinh thể ion: Bền vững, khó bay hơi, khó nóng chảy.Bài tập 4 (SGK Hóa học 10 trang 71)
a) Hãy đưa ra một số thí dụ chất có mạng tinh thể nguyên tử, chất có mạng tinh thể phân tử.
b) So sánh nhiệt độ nóng chảy của hai loại tinh thể nói trên. Giải thích?
Gợi ý đáp án:
a) Ví dụ chất có mạng tinh thể nguyên tử là kim cương. Ví dụ chất có mạng tinh thể phân tử ở nhiệt độ thấp thì có khí hiếm, O2, N2, ... kết tinh thành tinh thể phân tử.
b) Nhiệt độ nóng chảy của tinh thể nguyên tử và tinh thể phân tử có tính chất trái ngược nhau. Tinh thể nguyên tử khó nóng chảy, khó bay hơi trong khi đó tinh thể phân tử lại dễ nóng chảy và dễ bay hơi.
Bài tập 5 (SGK Hóa học 10 trang 71)
Vì sao các hợp chất ion có nhiệt độ nóng chảy cao?
Gợi ý đáp án:
Các hợp chất ion có nhiệt độ nóng chảy cao là bởi lực hút tĩnh điện giữa các ion ngược dấu trong tinh thể rất lớn. Các hợp chất ion đều khá rắn, khó bay hơi và khó nóng chảy.
Trên đây là những thông tin tổng hợp chi tiết về tinh thể nguyên tử và tinh thể phân tử theo chuẩn SGK Hóa học (NXB Giáo dục Việt Nam) để bạn đọc tham khảo. Theo dõi chuyên mục Kiến thức cơ bản mỗi ngày để cập nhật thêm nhiều kiến thức mới hữu ích và thú vị từ Monkey bạn nhé! Chúc các bạn học tập tốt và đạt kết quả cao trong học tập!
Java
Script seem to be disabled in your browser.
You must have Java
Script enabled in your browser to utilize the functionality of this website.
Kim cương là một tinh thể không màu gồm cacbon nguyên chất. Trong đó một nguyên tử cacbon liên kết với 4 nguyên ử cacbon khác gần đó. Chính liên kết này đã tạo cho kim cương nhiều tính chất riêng biệt. Trong bài viết này, thibanglai.edu.vn xin giới thiệu đến bạn tính chất vật lý của kim cương.
Kim cương được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, con người sử dụng nó ngày càng nhiều vì những tính chất vật lý tuyệt vời. Một trong số đó phải kể đến độ cứng cao, độ khúc xạ tốt, cách nhiệt cao. Những tính chất trên là những tính chất cơ bản trong những lĩnh vực dùng kim cương.
Cấu trúc tinh thể
Kim cương có cấu trúc tinh thể lập phương nên có tính đối xứng cao và chứa nhữn nguyên tử cacbon bậc 4.
Kim cương có cấu trúc tinh thể lập phương nên có tính đối xứng cao và chứa nhữn nguyên tử cacbon bậc 4. Chính vì có một nguyên tử cacbon liên kết với 4 nguyên tử cacbon gần nhất nên kim cương có nhiều tính chất riêng.
Than chì là một dạng hình thù được biết đến nhiều của cacbon. Nó có một cấu trúc tinh thể hình bình hành khiến cho chúng có những tính chất vật lý khác hẳn so với kim cương.
Than chì mềm, màu xám đục, có giá thành không cao. Nhưng một nguyên tố khác trong nhóm cacbon là silic khi kết hợp với cacbon sẽ tạo thành hợp chất có cấu trúc tinh thể giống kim cương.
Lonsdaleite là một dạng thù hình khác của kim cương. Nhưng được tìm thấy ở những nơi khác, chúng mang cấu trúc lục giác. Những viên kim cương này khó tìm thấy trong tự nhiên. Nhưng đó chính là bản chất của kim cương nhân tạo, một dạng thù hình kì dị khác của kim cương là carbondo. Dạng này không màu, hoặc có màu xám đen, với cấu trúc tinh thể rất nhỏ.
Màu sắc
Kim cương có rất nhiều màu sắc khác nhau.
Kim cương có rất nhiều màu sắc khác nhau như: xanh dương, tím, hồng, nâu, xanh lá cây và cả màu đen. Những viên kim cương có những vệt màu sáng được gọi là những viên kim cương màu.
Nếu viên kim cương có màu rất đậm, chúng sẽ được đánh giá mang màu sắc rực rỡ. Kim cương có màu là loại kim cương chứa một lượng nhỏ tạp chất, do trong cấu trúc của nó có một nguyên tử bất kỳ. Trong trạng tháu tinh thể bị thay thế bởi một nguyên tử của nguyên tố khác.
Thông thường nguyên tố đó là nito khiến cho kim cương có màu vàng. Nguyên tử kim cương nguyên chất không có màu. Còn kim cương mang màu cực trắng sẽ được đánh giá là loại D, còn thấp nhất là Z. Chỉ những viên kim cương có màu hơi vàng hay ngả sang màu nâu mang giá trị khá cao.
Sự ứng dụng rộng rãi của kim cương
Những viên kim cương đẹp nhất được sử dụng trong trang sức.
Kim cương là loại đá quý sở hữu nhiều tính chất đặc biệt. Nó không chỉ được ứng dụng rộng rãi trong trang sức. Những mặt hàng như: nhẫn, bông tai, dây chuyền, lắc tay…đính kim cương được người tiêu dùng vô cùng yêu thích. Không chỉ riêng chị em yêu thích kim cương, mà những hột xoàn này chứa sức hút mãnh liệt với cả nam giới. Ở Việt Nam phải kể đến nghệ sĩ Hoài Linh, người sưu tầm và sở hữu vô số kim cương khủng.
Không chỉ giữ tầm quan trọng trong lĩnh vực trang sức, mà kim cương còn được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp. Vì sở hữu độ cứng tuyệt hảo, nên kim cương từ lâu đã được con người sử dụng làm mũi khoan. Ngoài ra, còn được phát triển dưới nhiều dạng như men tráng kim cương ở chảo, hay các thiết bị điện tử.
Dường như ở lĩnh vực nào, kim cương cũng chứng tỏ được vị thế của mình. Là loại đá quý danh giá nhất hành tinh, không khó gì khi ai cũng muốn sở hữu những viên đá lấp lánh. Hãy đến thibanglai.edu.vn ngay hôm nay để sở hữu những mặt hàng trang sức gắn kim cương độc đáo.
