Krystalografia. Typowe struktury pierwiastków i związków chemicznych

Podobne dokumenty
Chemia nieorganiczna. Copyright 2000 by Harcourt, Inc. All rights reserved.

Wykład 9 Wprowadzenie do krystalochemii

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.

S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Wiązania chemiczne w ciałach stałych. Wiązania chemiczne w ciałach stałych

WIĄZANIA. Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są stabilne? PRZYCIĄGANIE ODPYCHANIE

WIĄZANIA. Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są stabilne? PRZYCIĄGANIE ODPYCHANIE

Model wiązania kowalencyjnego cząsteczka H 2

Chemia nieorganiczna. Copyright 2000 by Harcourt, Inc. All rights reserved.

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej. Mateusz Goryca

Wiązania chemiczne. Związek klasyfikacji ciał krystalicznych z charakterem wiązań atomowych. 5 typów wiązań

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.

Podstawy krystalochemii pierwiastki

PIERWIASTKI W UKŁADZIE OKRESOWYM

STRUKTURA KRYSZTAŁÓW

Inne koncepcje wiązań chemicznych. 1. Jak przewidywac strukturę cząsteczki? 2. Co to jest wiązanie? 3. Jakie są rodzaje wiązań?

3. Cząsteczki i wiązania

Teoria VSEPR. Jak przewidywac strukturę cząsteczki?

Elementy teorii powierzchni metali

Atomy wieloelektronowe i cząsteczki

Wykład 4: Struktura krystaliczna

Ciała stałe. Ciała krystaliczne. Ciała amorficzne. Bardzo często mamy do czynienia z ciałami polikrystalicznymi, rzadko monokryształami.

Wiązania jonowe występują w układach złożonych z atomów skrajnie różniących się elektroujemnością.

Fizyka Ciała Stałego

Wiązania. w świetle teorii kwantów fenomenologicznie

CZĄSTECZKA. Do opisu wiązań chemicznych stosuje się najczęściej jedną z dwóch metod (teorii): metoda wiązań walencyjnych (VB)

CZĄSTECZKA. Do opisu wiązań chemicznych stosuje się najczęściej metodę (teorię): metoda wiązań walencyjnych (VB)

Fizyka Ciała Stałego. Struktura krystaliczna. Struktura amorficzna

Struktura elektronowa

CZ STECZKA. Do opisu wi za chemicznych stosuje si najcz ciej jedn z dwóch metod (teorii): metoda wi za walencyjnych (VB)

Podział ciał stałych ze względu na strukturę atomowo-cząsteczkową

Fizyka Ciała Stałego. Struktura krystaliczna. Struktura amorficzna

Cz. I Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu dla klas II LO - Wiązania chemiczne + przykładowe zadania i proponowane rozwiązania

Zasady obsadzania poziomów

Cz. I Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu dla klas I LO - Wiązania chemiczne + przykładowe zadania i proponowane rozwiązania

b) Pierwiastek E tworzy tlenek o wzorze EO 2 i wodorek typu EH 4, a elektrony w jego atomie rozmieszczone są na dwóch powłokach elektronowych

Chemia ciała stałego. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny

Różne typy wiązań mają ta sama przyczynę: energia powstającej stabilnej cząsteczki jest mniejsza niż sumaryczna energia tworzących ją, oddalonych

Związki chemiczne. Większość pierwiastków oddziałuje ze sobą tworząc związki chemiczne

Konfiguracja elektronowa atomu

STRUKTURA CIAŁA STAŁEGO

3. Cząsteczki i wiązania

Dobór materiałów konstrukcyjnych cz. 2

Zadanie 1. (2 pkt) Określ, na podstawie różnicy elektroujemności pierwiastków, typ wiązania w związkach: KBr i HBr.

Stany skupienia materii

Konwersatorium 1. Zagadnienia na konwersatorium

CHEMIA WARTA POZNANIA

Atomy wieloelektronowe

UKŁAD OKRESOWY PIERWIASTKÓW

Chemia Grudzień Styczeń

Wykład z Chemii Ogólnej

1. Określ liczbę wiązań σ i π w cząsteczkach: wody, amoniaku i chloru

Układ okresowy. Przewidywania teorii kwantowej

V KONKURS CHEMICZNY 23.X. 2007r. DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW WOJEWÓDZTWA ŚWIĘTOKRZYSKIEGO Etap I czas trwania: 90 min Nazwa szkoły

Krystalografia i krystalochemia Wykład 9 Wstęp do krystalochemii

Okresowość właściwości chemicznych pierwiastków. Układ okresowy pierwiastków. 1. Konfiguracje elektronowe pierwiastków

Zadanie 1. (1 pkt). Informacja do zada 2. i 3. Zadanie 2. (1 pkt) { Zadania 2., 3. i 4 s dla poziomu rozszerzonego} zania zania Zadanie 3.

Anna Grych Test z budowy atomu i wiązań chemicznych

Związki chemiczne, wiązania chemiczne, reakcje

Związki chemiczne, wiązania chemiczne, reakcje

S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Struktura krystaliczna. Struktura krystaliczna

Orbitale typu σ i typu π

Grupa b. Zadania na ocen celujàcà

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

imię i nazwisko numer w dzienniku klasa

Związek klasyfikacji ciał krystalicznych z charakterem wiązań atomowych

Wykład V Wiązanie kowalencyjne. Półprzewodniki

Nazwy pierwiastków: ...

MATERIA. = m i liczby całkowite. ciała stałe. - kryształy - ciała bezpostaciowe (amorficzne) - ciecze KRYSZTAŁY. Periodyczność

Budowa ciał stałych. sieć krystaliczna układy krystalograficzne sieć realna defekty wiązania w ciałach stałych

Elementy teorii powierzchni metali

Chemia ciała stałego. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny

KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW

STRUKTURA MATERIAŁÓW

Krystalografia i krystalochemia Wykład 12 Struktury metaliczne. Struktury molekularne. Stan szklisty.

Tradycyjny podział stanów skupienia: fazy skondensowane

BUDOWA KRYSTALICZNA CIAŁ STAŁYCH. Stopień uporządkowania struktury wewnętrznej ciał stałych decyduje o ich podziale

INŻYNIERIA NOWYCH MATERIAŁÓW

Chemia I Semestr I (1 )

S 2, C 2h,D 2h,D 3d,D 4h, D 6h, O h

E e l kt k r t o r n o ow o a w a s t s r t u r kt k u t ra r a at a o t m o u

I II I II III II. I. Wartościowość pierwiastków chemicznych. oznacza się cyfrą rzymską. tlenek żelaza (III) C IV O II 2

KOWALENCYJNE MATERIAŁY KONSTRUKCYJNE. WYKŁAD 1. Wprowadzenie

Wymagania przedmiotowe do podstawy programowej - chemia klasa 7

Budowa atomu. Wiązania chemiczne

STRUKTURA CIAŁA STAŁEGO. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

MATERIAŁOZNAWSTWO Wydział Mechaniczny, Mechatronika, sem. I. dr inż. Hanna Smoleńska

Wstęp. Krystalografia geometryczna

STRUKTURA MATERIAŁÓW. Opracowanie: Dr hab.inż. Joanna Hucińska

Sieć przestrzenna. c r. b r. a r. komórka elementarna. r r

TYPY REAKCJI CHEMICZNYCH

Na rysunku przedstawiono fragment układu okresowego pierwiastków.

Zadania powtórkowe do egzaminu maturalnego z chemii Wiązania chemiczne, budowa cząsteczek

Prof. nzw. dr hab. Jarosław Mizera & dr inż. Joanna Zdunek

INŻYNIERIA MATERIAŁOWA w elektronice

Wykład 5: Cząsteczki dwuatomowe

I. Substancje i ich przemiany

Zadanie 2. (2 pkt) Określ, na podstawie różnicy elektroujemności pierwiastków, typ wiązania w związkach

Kryształy w nauce i technice

Realizacja wymagań szczegółowych podstawy programowej w poszczególnych tematach podręcznika Chemia Nowej Ery dla klasy siódmej szkoły podstawowej

Transkrypt:

Krystalografia Typowe struktury pierwiastków i związków chemicznych

Wiązania w kryształach jonowe silne, bezkierunkowe kowalencyjne silne, kierunkowe metaliczne słabe lub silne, bezkierunkowe van der Waalsa (w tym wodorowe) słabe

Struktury pierwiastków Struktury z wiązaniem metalicznym często są to struktury najgęstszego upakowania jednakowych kul Struktury z wiązaniami kowalencyjnymi jeden rodzaj wiązania homodesmiczne, np. diament kilka rodzajów wiązań heterodesmiczne, np. grafit Wiązania van der Waalsa zestalone gazy, w tym szlachetne

Symbolika struktur Tradycyjna, niemiecka strukturübericht, podział na grupy (+ numer) pierwiastki A związki AB B związki AB 2 C... stopy L organiczne O krzemiany S

Najgęstsze upakowanie kul kule styczne upakowane najgęściej w jednej płaszczyźnie tworzą ułożenie heksagonalne w przestrzeni trójwymiarowej możliwe są dwa ułożenia o najgęstszym wypełnieniu przestrzeni: regularne i heksagonalne

Zwarta warstwa heksagonalna stopień pokrycia powierzchni 2 R w 2 3R 2 0,907 1 6P 6 ah 3 2 2 3 RR R a R a 2 1 2 ( a) R 2 2 1/2a

Symetria warstw Kule w warstwie mają symetrię 6mm, utworzone luki 3m. Trzecia warstwa może być ułożona tak jak pierwsza A: ABA układ heksagonalny w położeniach C: ABC układ regularny A B C

Zwarte przestrzenne ułożenie kul Zwarte ułożenie heksagonalne, P6 3 /mmc, hcp Zwarte ułożenie regularne, Fm#m, fcc Stopień wypełnienia przestrzeni jest jednakowy i wynosi 74,05% 2d a 3 3 4 d a ZVk 3 2 2d 2a 6 w 0. 74 3 3 3 a a a 3 2

Kryształy metaliczne Cechy: atomy przyjmują stabilną konfigurację elektronową odpowiedniego gazu szlachetnego poprzez oddanie elektronów do pasma przewodnictwa wiązania elektronowe są zdelokalizowane na cały kryształ -wysoka kowalność i plastyczność rdzenie atomowe w sieci rozmieszczone są często w sposób wynikający z najgęstszego upakowania kul w przestrzeni naruszenie tego porządku nie podwyższa znacząco energii układu

Struktura miedzi Typ A1, F 4/m #2/m, skrócony Fm#m, fcc (face centred cubic), LK = 12, kubooktaedr regularny również Ag, Au, Ne, Ar, Kr, Xe, Ca, Ni, Al, Pd, Pt, Pb

Struktura A2 typ wolframu a Układ regularny I4/m#2/m, Im#m, Z=2, LK=8, sześcian, upak. 68% również: V, Mo, Nb, Ta, Na, K, Zr...

Struktura A3 typ magnezu Heksagonalny układ najgęstszego upakowania: hcp, grupa P6 3 /m 2/m 2/c, symbol skrócony P6 3 /mmc, Z=2, LK=12, kubooktaedr heksagonalny również: Be, Zn, Cd, H 2, He, Ti, Co... (2/3, 1/3, ½)

Wiązanie kowalencyjne Cechy: atomy przyjmują stabilną konfigurację elektronową odpowiedniego gazu szlachetnego poprzez uwspólnienie elektronów (tak jak np. w etanie H 3 C CH 3 ) wiązania kowalencyjne są silne - wysokie temperatury topnienia, wysoka twardość atomy w sieci związane są z sąsiadującymi atomami w sposób ukierunkowany (np. tetraedrycznie), liczba wiązań ograniczona nie ma wyodrębnionych pojedynczych atomów pierwiastka, cały kryształ stanowi jedną cząsteczkę

Inne pierwiastki, w tym niemetale A4 typ diamentu Fd#m, Z=8, LK=4, tetraedr również Si, Ge i Sn szara A9 typ grafitu, P6 3 mc, Z=4

Związki chemiczne wiązanie jonowe Cechy: atomy przyjmują stabilną konfigurację elektronową odpowiedniego gazu szlachetnego poprzez wymianę elektronu i utworzenie jonów wiązania są bezkierunkowe, liczba wiązań może być duża wiązania elektrostatyczne między jonami są silne - wysokie temperatury topnienia, twardość jony w sieci otaczają się w sieci jonami o przeciwnym ładunku; przesunięcie warstwy powoduje powstanie odpychania: kruchość, łupliwość kryształów brak wyodrębnionych prostych cząsteczek, np. typu NaCl

Struktura związków AB Typ B1 typ NaCl, grupa Fm#m, LK=6, okteadr, R A /R B =0,47-0,82 również NaF, KCl, RbCl, AgCl, CaO, MgS, FeO

Typ B2 chlorku cezu Grupa przestrzenna Pm#m, LK=8, sześcian R A /R B =0,68-0,92 również CsBr, NH 4 Cl, TlCl, TlBr...

Typ B3 typ sfalerytu Grupa F$3m, analog diamentu, w którym co drugi atom zastąpiony jest Zn i S

Typ B4 wurcytu, ZnS Grupa P6 3 mc, przypomina układ najgęstszego upakowania zawierającego na przemian warstwy atomów siarki i cynku

Typ E2 1 perowskitu CaTiO 3 Grupa Pm#m, również BaTiO 3, PbZrO 3, YAlO 3, KZnF 3... ferromagnetyki, nadprzewodnki

Podsumowanie Wiele ze struktur pierwiastków i prostych związków można opisać analogicznie do opisu struktur najgęstszego upakowania jednakowych kul Kryształy tworzą makroukłady, w których niekiedy cały kryształ należy traktować jako jedną cząsteczkę