Bài 20. Tinh thể nguyên tử. Tinh thể phân tử

I - TINH THỂ NGUYÊN TỬ

1. Thí dụ

Mạng tinh thế kim cương:

Mạng tinh thể kim cương được tạo bởi các nguyên tử cacbon.Trong tinh hể kim cương, mỗi nguyên tử cacbon ở trạng thái lai hóa  sp3  liên kết cộng hóa trị với bốn nguyên tử cacbon gần nhất nằm ở bốn đỉnh của một tứ diện đều bằng bốn cặp electron  chung. Mỗi nguyên tử cacbon ở đỉnh lại liên kết với các nguyên tử cacbon khác. Khoảng cách giưa hai nguyên tử cacbon cạnh nhau trong mạng tinh thể kim cương là  0,154nm  (hình  3.12), gần với độ dài liên kết đơn  C−C  trong phân tử hiđrocacbon no.

2. Tính chất chung của tinh thể nguyên tử

Tinh thể tạo bởi các nguyên tử nằm ở các nút của mạng, liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị.

Liên kết cộng hóa trị là liên kết bền nên các tinh thể nguyên tử  (Si,Ge...)  đều có độ cứng lớn, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao. Thí dụ: Kim cương có độ cứng lớn nhất so với các tinh thể khác.

II - TINH THỂ PHÂN TỬ

1. Một số mạng tinh thể phân tử

a) Mạng tinh thể phân tử của iot

Phân tử iot là phân tử hai nguyên tử, các phân tử iot nằm trên các đỉnh và tâm các mặt của hình lập phương, gọi là tinh thể lập phương tâm diện  (hình  3.13).

Tinh thể phân tử iot không bền, iot có thể chuyển thẳng từ thể rắn sang thể hơi (sự thăng hoa).

b) Mạng tính thể phân tử của nước đá

Mạng tinh thể nước đá thuộc loại tinh thể phân tử. Mỗi phân tử liên kết với bốn phân tử khác gần nó nhất nằm trên bốn đỉnh của một hình tứ diện đều (hình  3.14).

Cấu trúc của tinh thể phân tử nước đá thuộc cấu trúc tứ diện, là cấu trúc rỗng nên nước đá có tỉ khối nhỏ hơn khi nước ở trạng thái lỏng, thể tích nước đá ở trạng thái đông đặc lớn hơn khi ở trạng thái lỏng.

2. Tính chất chung của tinh thể phân tử

Lực tương tác giữa các phân tử rất yếu nên các chất có cấu tạo tinh thể phân tử thường mềm, có nhiệt độ nóng chảy thấp, dễ bay hơi.