30) Основные типы кристаллических решеток.
Кубическая, объемно-центрированная кубическая, грансцентрированная кубическая, гексагональная плотноупакованная. Тип решетки определяется формой элементарного геометрического тела, многократное повторение которого по трем пространственным осям образует решетку данного кристаллического тела. Основу ОЦК- решетки составляет элементарная кубическая ячейка, в которой положительно заряженные ионы металла находятся в вершинах куба. Такой тип решетки в определенных диапазонах температур имеют железо, хром, ванадий. У ГЦК-решетки элементарной ячейкой служит куб с центрированными гранями. Подобную решетку имеют железо, алюминий, медь, никель, свинец и др. металлы. Третьей распространенной разновидностью плотноупакованных решеток является гексагональная плотноупакованная. ГПУ-ячейка состоит из отстоящих друг от друга на параметр с параллельных центрированных гексагональных оснований.
Кристаллическая решетка - присущее веществу в кристаллическом состоянии правильное расположение атомов ( ионов, молекул), характеризующееся периодической повторяемостью в трех измерениях.
Ионная кристаллическая решетка. В узлах кристаллической решетки помещаются ионы разных знаков. Силы взаимодействия между ними являются в основном электростатическими (кулоновскими). Связь между такими частицами называется гетерополярной или ионной.Пример NaCl ( каменная соль)
Атомная кристаллическая решетка. В узлах кристаллической решетки помещаются нейтральные атомы. Связь, объединяющая в кристалле (а также и в молекуле) нейтральные атомы, называется гомеополярной или ковалентной. Силы взаимодействия при гомеополярной связи имеют, как и в случае с гетерополярной связью, электрический (но не кулоновский) характер. Типичными примерами атомных кристаллов могут служит алмаз и графит.
Металлическая кристаллическая решетка. Во всех узлах кристаллической решетки расположены положительные ионы металла. Между ними беспорядочно, подобно молекулам газа, движутся электроны, отщепившиеся от атомов при образовании ионов.
Молекулярная кристаллическая решетка. В узлах кристаллической решетки помещаются определенным образом ориентированные молекулы. Силы связи между молекулами в кристалле имеют ту же природу, что и силы притяжения между молекулами, приводящие к отклонению газов от идеальности.H2, N2, O2, CO2, HO2.
31) Законы термохимии. Закон Гесса.
Термохимия – раздел химии, посвященный количественному изучению тепловых эффектов реакций.
В конце 18 века было установлено, что если при образовании какого-либо соединения выделяется (или поглощается) некоторое количество теплоты, то при разложении этого соединения в тех же условиях такое же количество теплоты поглощается (или выделяется). Это положение вытекает из закона сохранения энергии. А из этого предположения следует, что вещества, при образовании которых выделяется большое количество теплоты, весьма прочны и трудно разлагаются, так как чем больше теплоты выделяется при образовании этого вещества, тем больше энергии надо затратить на его разложение.
1-й закон термохимии.
Тепловой эффект образования в-ва равен
тепловому эффекту разложения этого же
в-ва, но с противоположным знаком.
2-й закон термохимии. Тепловой эффект реакции определяется начальным и конечным состоянием системы и не зависит от пути процесса.
Закон Гесса: Тепловой эффект реакции зависит только от начального и конечного состояния веществ и не зависит от промежуточных стадий процесса.
Закон Гесса дает возможность вычислять тепловые эффекты реакции в тех случаях, когда их непосредственное измерение по чему- либо не осуществимо. Например измерить тепловой эффект реакции
Теплоту образования CO можно вычислить, зная его теплоту сгорания( 283,0 кДж/моль) и теплоту образования двуоксида углерода ( 393,5 кДж/моль)
Для вычисления теплоты образования CO запишем эту реакцию в виде двух стадий
И сложим термохимические уравнения, отвечающие этим стадиям. Получим суммарное уравнение
Согласно закону Гесса получаем x+283 =393,5. Отсюда x+ 110,5 кДж.
Следствие закона Гесса: Тепловой эффект химической реакции равен сумме образования полученных веществ за вычетом суммы теплот образования исходных веществ.