Підручник з Хімії (рівень стандарту). 11 клас. Григорович - Нова програма

§ 9. Кристалічний і аморфний стани твердих речовин

За внутрішньою будовою і фізичними властивостями розрізняють два стани твердих речовин: аморфний і кристалічний.

Кристалічні речовини:

• структурні одиниці розташовані в чіткому порядку — утворюють кристалічні ґратки;

• мають певну температуру плавлення;

• утворюють кристали певної форми;

• у разі руйнування кристалічної речовини кристали розпадаються на окремі шматочки, кожен із яких зберігає хоча б частково форму початкового кристала;

• приклади речовин: природні мінерали, кухонна сіль, цукор.

Структурні одиниці в кристалічних речовинах утворюють правильні геометричні фігури

Аморфні речовини:

• не мають чіткої просторової структури — структурні одиниці розташовані невпорядковано;

• плавляться в певному діапазоні температур;

• за нагрівання спочатку розм'якшуються;

• у разі руйнування утворюються уламки неправильної форми, зазвичай із нерівною поверхнею країв сколу;

• приклади речовин: скло, смоли, бурштин, застиглі лаки, клеї, каучук.

Аморфні речовини не мають чіткої просторової структури, а утворені з невпорядкованих частинок (атомів чи молекул)

Аморфні речовини за внутрішньою будовою нагадують рідини, тільки не можуть текти. Під час нагрівання вони поступово розм'якшуються і нарешті стають рідкими. Аморфним речовинам, як і рідинам, можна надати будь-якої форми.

За певних умов речовина може з кристалічної перетворюватися на аморфну, і навпаки. Звичайне скло — аморфна речовина, але з часом силіцій(IV) оксид у його складі набуває кристалічної форми. Через це старі склянки під час наливання в них окропу лопаються набагато частіше, ніж нові. Цукор — кристалічна речовина. Але якщо його розплавити та швидко охолодити, то він застигає в аморфному стані. З такого цукру можна виготовляти льодяники, карамельки тощо (мал. 9.1).

Мал. 9.1. Кристалічний цукор (а) після розплавляння та швидкого охолодження стає аморфною речовиною, з якої легко виготовляти льодяники (б) та карамельки (в)

Ключова ідея

Для аморфних речовин порядок у розташуванні частинок характерний тільки на відстані однієї-двох структурних частинок. У кристалічних речовинах порядок розташування частинок характерний для всього об'єму монокристала.

Контрольні запитання

117. Назвіть спільні властивості всіх твердих речовин.

118. Які речовини називають кристалічними, а які — аморфними?

119. Назвіть ознаки кристалічних та аморфних речовин. Наведіть приклади таких речовин.

Завдання для засвоєння матеріалу

120. Схарактеризуйте основні відмінності у фізичних властивостях кристалічних та аморфних речовин.

121. Визначте спільні та відмінні риси в рідин та твердих аморфних речовин.

122. Чи є аморфними речовинами віск, парафін, сухий лід, поліетилен, скло, кухонна сіль, тверде мило? Відповідь обґрунтуйте.

Завдання з розвитку критичного мислення

123. Як ви вважаєте, чому аморфні речовини не мають чіткої температури плавлення? Чому кристалічні речовини не розм'якшуються перед плавленням?

124. Як ви розумієте твердження: «Кристалічним речовинам не можна надати будь-якої форми»?

125. Як ви вважаєте, чому за швидкого охолодження розплавленого цукру він застигає в аморфному стані, а не в кристалічному?

126. Аморфний стан характерний для бурштину, бітумів, асфальтів, вищих алканів тощо. Які особливості молекул цих речовин зумовлюють їх існування в аморфному стані?

127. Скористайтеся додатковими джерелами інформації та проаналізуйте, як узгоджується ключова ідея цього параграфа з твердженням: «для кристалічних речовин характерний дальній порядок розташування частинок, а для аморфних — ближній».