Wiązanie kowalencyjne sieci

ciało stałe lub kowalencyjne ciało stałe sieciowe (zwane również atomowymi ciałami krystalicznymi lub gigantycznymi strukturami kowalencyjnymi ) jest związkiem chemicznym (lub pierwiastkiem), w którym atomy są połączone wiązaniami kowalencyjnymi w ciągłą sieć rozciągającą się w całym materiale. W sieciowym ciele stałym nie ma pojedynczych cząsteczek , a cały kryształ lub bezpostaciowe ciało stałe można uznać za makrocząsteczkę . Formuły dla brył sieciowych, takie jak dla związki jonowe , to proste stosunki atomów składowych reprezentowane przez jednostkę wzoru .

Przykładami ciał stałych sieciowych jest diament z ciągłą siecią atomów węgla i dwutlenku krzemu lub kwarc z ciągłą trójwymiarową siecią jednostek SiO2 . Grafit i grupa minerałów krzemianowych z grupy miki składają się strukturalnie z ciągłych dwuwymiarowych arkuszy kowalencyjnie związanych w warstwie, przy czym inne rodzaje wiązań utrzymują warstwy razem. Nieuporządkowane bryły sieciowe nazywane są szkłami . Powstają one zwykle podczas szybkiego schładzania stopów, tak że pozostało niewiele czasu na uporządkowanie atomów.

Nieruchomości

  • Twardość: Bardzo twarda, ze względu na silne wiązania kowalencyjne w całej sieci (odkształcenie może być jednak łatwiejsze w kierunkach, które nie wymagają zerwania jakichkolwiek wiązań kowalencyjnych, jak przy zginaniu lub przesuwaniu arkuszy grafitu lub miki).
  • Temperatura topnienia: Wysoka, ponieważ topnienie oznacza zerwanie wiązań kowalencyjnych (a nie tylko pokonanie słabszych sił międzycząsteczkowych).
  • Przewodnictwo elektryczne fazy stałej : Zmienne, w zależności od rodzaju wiązania: ciała stałe sieci, w których wszystkie elektrony są wykorzystywane do tworzenia wiązań sigma (np. diament, kwarc) są słabymi przewodnikami, ponieważ nie ma zdelokalizowanych elektronów. Jednak ciała stałe sieci ze zdelokalizowanymi wiązaniami pi (np. grafit) lub domieszkami mogą wykazywać przewodnictwo podobne do metalu.
  • Przewodnictwo elektryczne w fazie ciekłej: Niskie, ponieważ makrocząsteczka składa się z neutralnych atomów, co oznacza, że ​​topienie nie uwalnia żadnych nowych nośników ładunku (jak w przypadku związku jonowego).
  • Rozpuszczalność: Ogólnie nierozpuszczalny w żadnym rozpuszczalniku ze względu na trudność solwatacji tak dużej cząsteczki.

Przykłady

Zobacz też