Chemia nieorganiczna. Pierwiastki. niemetale Be. 27 Co. 28 Ni. 26 Fe. 29 Cu. 45 Rh. 44 Ru. 47 Ag. 46 Pd. 78 Pt. 76 Os.

Transkrypt

1 Chemia nieorganiczna 1. Układ okresowy metale i niemetale 2. Oddziaływania inter- i intramolekularne 3. Ciała stałe rodzaje sieci krystalicznych 4. Przewodnictwo ciał stałych Copyright 2000 by Harcourt, Inc. All rights reserved. Pierwiastki 1 1 H 3 Li 11 Na 19 K 37 Rb 55 Cs 87 Fr Be 12 Mg 20 Ca 38 Sr 56 Ba 88 Ra 21 Sc 39 Y 57 La 89 Ac 22 Ti 40 Zr 72 Hf 104 Unq 23 V 41 Nb 73 Ta 105 Unp metale 24 Cr 42 Mo 74 W 106 Unh 25 Mn 43 Tc 75 Re 107 Uns 26 Fe 44 Ru 76 Os 108 Uno 27 Co 45 Rh 77 Ir 109 Une niemetale Ni 46 Pd 78 Pt 110 Uun 29 Cu 47 Ag 79 Au 111 Uuu 30 Zn 48 Cd 80 Hg 5 B 13 Al 31 Ga 49 In 81 Tl 6 C 14 Si 32 Ge 50 Sn 82 Pb 7 N 15 P 33 As 51 Sb 83 Bi 8 O 16 S 34 Se 52 Te 84 Po 9 F 17 Cl 35 Br 53 I 85 At 18 2 He 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn

2 Niemetale Węgiel 1s 2 2s 2 2p 2 hybrydyzacja atomów węgla Niemetale Węgiel diament grafit odmiany alotropowe o różnych strukturach krystalicznych

3 Niemetale Węgiel diament grafit sp 3 sp 2 odmiany alotropowe o różnych strukturach krystalicznych Niemetale Węgiel diagram fazowy Diamond Pressure (Pa) Graphite Liquid W jakich warunkach można prowadzić przemianę grafitu w diament? Vapor Temperature (K)

4 Niemetale Węgiel grafit Jakie właściwości wynikają ze struktury grafitu? - anizotropowość Niemetale Węgiel grafit Jakie właściwości wynikają ze struktury grafitu? - anizotropowość - przewodnictwo elektryczne tworzenie zdelokalizowanego orbitalu π

5 Niemetale Węgiel fuleren C 60 odmiana alotropowa węgla Niemetale? Krzem 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 German 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 3d 10 4s 2 4p 2

6 Półmetale Krzem German Półprzewodniki Struktura pasmowa pasmo przewodnictwa energia najniższy nieobsadzony poziom przerwa energetyczna e najwyższy obsadzony poziom pasmo walencyjne

7 Półprzewodniki Domieszki Si+B Si+As typ p typ n Półprzewodniki Domieszki typ p typ n

8 Półprzewodniki Struktura pasmowa poziom elektronowy akceptora poziom elektronowy donora energia przerwa energetyczna typ p typ n elektrony dziury Półprzewodniki Jak działa dioda?

9 Półprzewodniki Jak działa dioda? Sieci krystaliczne molekularne

10 18_390 Sieci molekularne Woda struktura lodu Oxygen Hydrogen Sieci krystaliczne jonowe

11 Sieci jonowe Me x O y Me x S y MeX y (X=F, Cl) Jak są zorganizowane podsieci? podsieci: anionowa kationowa Sieci jonowe Podsieć anionowa regularna płasko centrowana fcc A B C A B A heksagonalna hcp

12 Sieci jonowe Podsieć anionowa typu fcc luki oktaedryczne luki tetraedryczne Sieci jonowe Przykłady

13 Struktura NaCl Sieci jonowe luki tetraedryczne luki oktaedryczne Cl - Na + Podsieć Cl - typu fcc Na + w lukach oktaedrycznych Struktura ZnS Sieci jonowe Cl - Na + Podsieć S 2- typu fcc Zn 2+ w polowie luk tetraedrycznych

14 Sieci jonowe Struktura CaF 2 luki tetraedryczne luki oktaedryczne Ca 2+ F - Podsieć Ca 2+ typu fcc F - w lukach tetraedrycznych Sieci jonowe Przykład Ile jonów Na + i Cl - przypada na komórkę elementarną w sieci krystlicznej NaCl? Podsieć Cl - regularna płasko centrowana typ fcc Liczba rogów = 8 Liczba ścian = 6 Liczba sąsiednich sześcianów w danym rogu = 8 Liczba sąsiednich sześcianów dla ściany = 2 Liczba Cl - na komórkę elementarną: = )

15 Sieci jonowe Przykład Ile jonów Na + i Cl - przypada na komórkę elementarną w sieci krystlicznej NaCl? Podsieć Na + regularna płasko centrowana typ fcc Liczba krawędzi = 12 Środek sześcianu = 1 Liczba sąsiednich sześcianów na danej krawędzi = 4 Liczba sześcianów dla jonu Na + w centrum = 1 Liczba Na + na komórkę elementarną: = 4 4 ) Ciała stałe Podsumowanie atomowe molekularne jonowe metaliczne Niemetaliczne/ kowalencyjne Grupa 8 w węźw ęźle sieci wiązania/ oddziaływania właściwości atomy metalu kowalencyjne zdelokalizowane dobre przewodniki ciepła a i prądu atomy niemetalu kowalencyjne skierowane lsłabe abe przewodniki prądu lub półprzewodnikiprzewodniki l duża a twardość atomy gr. 8 dyspersyjne niskie temperatury topnienia cząsteczki dipolowe dyspersyjne lmała a twardość lmałe przewodnictwo jony jonowe lduża a twardość lwysokie temperatury topnienia lmałe przewodnictwo przykłady Na, Cu, Fe itd.. diament, grafit Ar, Xe lód d (H 2 O) Suchy lód l d CO 2 NaCl,, CaF 2

16 Struktura pasmowa Podsumowanie Jakie własności wynikają z krystalicznej budowy ciał stałych? pasmo przewodnictwa energia przerwa energetyczna pasmo walencyjne przewodniki półprzwewodniki izolary Nadprzewodniki temperatura, K rok Film: nadprzewodnictwo.mov

17 Nadprzewodniki