Tinh thể nguyên tử và tinh thể phân tử: Khái niệm, tính chất và bài tập thực hành

Tinh thể nguyên tử và tinh thể phân tử là gì? Tính chất chung của tinh thể nguyên tử và tinh thể phân tử là gì? Hãy cùng timhieulichsuquancaugiay.edu.vn tìm hiểu trong phần tổng hợp chi tiết dưới đây nhé!

Tinh thể nguyên tử là gì?

Tinh thể nguyên tử được tạo thành từ các nguyên tử được sắp xếp đều đặn theo một trật tự nhất định trong không gian, tạo thành mạng tinh thể. Tại các nút của mạng tinh thể có các nguyên tử liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị.

Bạn đang xem: Tinh thể nguyên tử và tinh thể phân tử: Khái niệm, tính chất và bài tập thực hành

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 được liên kết với 4 nguyên tử cacbon lân cận gần nhất bằng cách chia sẻ 4 cặp electron, đó là liên kết cộng hóa trị. Các nguyên tử carbon này nằm trên bốn đỉnh của một khối tứ diện đều.

Tính chất của tinh thể nguyên tử

Lực liên kết trong tinh thể nguyên tử rất lớn nên nó có những tính chất chung điển hình như:

Trên thực tế, kim cương có độ cứng cao nhất so với bất kỳ loại tinh thể nào được biết đến, vì vậy nó thường được coi là có độ cứng là 10 đơn vị. Nó là đơn vị để so sánh độ cứng của các chất.

Cách tính khối lượng nguyên tử

Nguyên tử là những hạt cực kỳ nhỏ và trung hòa về điện. Thành phần của nó bao gồm hạt nhân nguyên tử (proton và neutron) và vỏ nguyên tử (electron).

Nguyên tử có dạng hình cầu, thể tích V = 4/3πr^3 (r là bán kính nguyên tử).

Tinh thể phân tử là gì?

Chắc chắn nhiều học sinh sẽ thắc mắc tại sao nước lỏng lại dẻo và nặng trong khi nước đá lại cứng và nhẹ hơn nước lỏng. Bài học về tinh thể phân tử và tính chất của chúng sẽ giúp bạn trả lời cụ thể câu hỏi này.

Tinh thể phân tử được tạo thành từ các phân tử được sắp xếp đều đặn theo một trật tự nhất định trong không gian, tạo thành mạng tinh thể. Tại các nút của mạng tinh thể là các phân tử liên kết với nhau bằng lực liên phân tử yếu.

Hầu hết các chất hữu cơ và phi kim ở nhiệt độ thấp kết tinh thành mạng tinh thể phân tử (phân tử có thể gồm một nguyên tử gồm các khí hiếm hoặc nhiều nguyên tử như halogen, O2, N2, H2, H2O, H2S, CO2…).

Ví dụ: Tinh thể iốt (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 dưới dạng đơn vị độc lập và hút nhau bởi lực liên phân tử yếu. Vì vậy, tinh thể phân tử rất dễ tan chảy và bay hơi. Ngay cả ở nhiệt độ bình thường, một tinh thể như naphthalene (băng phiến) và iốt bị phá hủy, các phân tử tách ra khỏi mạng tinh thể và khuếch tán vào không khí, khiến mùi của nó dễ dàng nhận biết. Tinh thể phân tử không phân cực dễ tan trong các dung môi không phân cực như benzen, toluen, cacbon…

Quay trở lại câu hỏi về tinh thể phân tử của băng nêu trên được giải thích như sau: Trong nước ở dạng lỏng, các phân tử nước chuyển động dễ dàng và gần nhau. Tuy nhiên, trong các tinh thể băng phân tử, mỗi phân tử nước được liên kết với bốn phân tử gần nhất nằm trên bốn đỉnh của một khối tứ diện đều.

Xem thêm : Giải thích điện trở của dây dẫn, công thức tính & bài tập thực hành

Mỗi phân tử ở trên cùng được liên kết với 4 phân tử khác nằm ở 4 đỉnh của một tứ diện đều khác nhau, v.v. Cấu trúc tứ diện của tinh thể phân tử băng là cấu trúc rỗng nên băng có mật độ thấp hơn nước ở dạng lỏng. Trong tinh thể nước đá có liên kết hydro giữa các phân tử nước. Do cấu trúc tứ diện đều đặn nên các tinh thể phân tử băng rất cứng.

Xem thêm: Nhóm halogen là gì? Vị trí, đặc điểm, tính chất, cấu hình electron

Bài tập về tinh thể nguyên tử và tinh thể phân tử trong SGK hóa học lớp 10 có lời giải

Thông qua những kiến ​​thức lý thuyết về tinh thể nguyên tử, tinh thể phân tử và tính chất chung của chúng mà timhieulichsuquancaugiay.edu.vn đã tổng hợp ở trên, các bạn có thể bắt đầu làm các bài tập trong sách giáo khoa để củng cố kiến ​​thức.

Dưới đây là một số bài tập và lời giải timhieulichsuquancaugiay.edu.vn tổng hợp lại để bạn đọc tham khảo:

Bài tập 1 (Sách giáo khoa Hóa lớp 10, trang 70)

Tìm câu sai trong các câu sau:

A. Kim cương là một dạng thù hình của cacbon, một tinh thể nguyên tử.

B. Trong mạng tinh thể nguyên tử, các nguyên tử được phân bố 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 ổn định, rất cứng, có nhiệt độ nóng chảy và sôi cao.

Xem thêm : Hướng dẫn cách phát âm chữ â trong tiếng Việt chi tiết

Câu trả lời được đề xuất:

Đáp án sai là C (Lực liên kết giữa các nguyên tử trong tinh thể nguyên tử là liên kết yếu) vì trên thực tế lực liên kết giữa các nguyên tử trong tinh thể nguyên tử rất lớn.

Bài tập 2 (Sách giáo khoa Hóa lớp 10, trang 70)

Tìm câu sai trong các câu sau:

A. Nước đá là một 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 yếu.

D. Tinh thể iốt là tinh thể phân tử.

Xem thêm : Hướng dẫn cách phát âm chữ â trong tiếng Việt chi tiết

Câu trả lời được đề xuất:

Đáp án sai là đáp án B (Trong tinh thể phân tử, lực liên kết yếu giữa các phân tử là liên kết cộng hóa trị) vì trên thực tế, trong tinh thể phân tử, các phân tử hút nhau bằng lực liên phân tử yếu. .

Bài tập 3 (Sách giáo khoa Hóa lớp 10, trang 71)

Kể tên các loại tinh thể bạn đã học và đặc tính chung của từng loại.

Xem thêm : Hướng dẫn cách phát âm chữ â trong tiếng Việt chi tiết

Câu trả lời được đề xuất:

Có 3 loại tinh thể cần tìm hiểu: tinh thể nguyên tử, tinh thể phân tử và tinh thể ion.

Tính chất chung của từng loại tinh thể như sau:

• Tinh thể nguyên tử: Bền, rất cứng, nhiệt độ nóng chảy và sôi cao.
• Tinh thể phân tử: Dễ tan chảy và dễ bay hơi.
• Tinh thể ion: Ổn định, khó bay hơi, khó nóng chảy.

Bài tập 4 (Sách giáo khoa Hóa lớp 10, trang 71)

a) Cho một số ví dụ về chất có mạng tinh thể nguyên tử và chất có mạng tinh thể phân tử.

b) So sánh nhiệt độ nóng chảy của hai loại tinh thể nêu trên. Giải thích?

Xem thêm : Hướng dẫn cách phát âm chữ â trong tiếng Việt chi tiết

Câu trả lời được đề xuất:

a) Một ví dụ về chất có mạng tinh thể nguyên tử là kim cương. Ví dụ, các chất có mạng tinh thể phân tử ở nhiệt độ thấp sẽ có các 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 tan chảy và bay hơi, trong khi tinh thể phân tử lại dễ tan chảy và bay hơi.

Bài tập 5 (Sách giáo khoa Hóa lớp 10, trang 71)

Tại sao các hợp chất ion có nhiệt độ nóng chảy cao?

Xem thêm : Hướng dẫn cách phát âm chữ â trong tiếng Việt chi tiết

Câu trả lời được đề xuất:

Các hợp chất ion có nhiệt độ nóng chảy cao do lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu trong tinh thể rất lớn. Các hợp chất ion khá rắn, khó bay hơi và khó nóng chảy.

Trên đây là những thông tin chi tiết về tinh thể nguyên tử, tinh thể phân tử theo chuẩn SGK Hóa học (Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam) để bạn đọc tham khảo. Hãy theo dõi chuyên mục Kiến Thức Cơ Bản mỗi ngày để cập nhật thêm nhiều kiến ​​thức mới bổ ích và thú vị từ timhieulichsuquancaugiay.edu.vn nhé! Chúc các bạn học tốt và đạt kết quả cao trong học tập!

Nguồn: https://timhieulichsuquancaugiay.edu.vn
Danh mục: Giáo dục