¿Cómo compara la química de la escuela secundaria la estabilidad y el punto de fusión de los hidruros gaseosos?

1. Comparación de la estabilidad térmica Cuanto mayor es el radio atómico, más débil es el enlace químico entre los átomos y más fácil es descomponerse, es decir. , menor es la estabilidad térmica.

Por ejemplo, estabilidad térmica: HCl >; HBr & gtHi

2. Comparar puntos de fusión (cristales moleculares)

Generalmente comparar fuerzas intermoleculares, fuerzas intermoleculares. Cuanto mayor sea la fuerza, mayor será el punto de fusión. En términos generales, las moléculas están dominadas por la fuerza de dispersión, y la fuerza de dispersión está relacionada con el volumen molecular, por lo que cuanto mayor es el radio, mayor es la fuerza intermolecular y mayor es el punto de fusión.

Por ejemplo: HCl

3. Cosas que necesitan atención

Los hidruros de la misma serie, es decir, del mismo grupo de elementos, son comparables.

El punto de fusión será una excepción si existen otras condiciones especiales como los enlaces de hidrógeno.

Expansión: Comparación de puntos de fusión de varios cristales

Cristales simples formados por enlaces metálicos. Los metales elementales y algunas aleaciones metálicas pertenecen a cristales metálicos, como magnesio, aluminio, hierro, cobre, etc. Hay iones metálicos (o átomos metálicos) y electrones libres en los cristales metálicos, que siempre están muy juntos. Existen fuertes enlaces metálicos entre los iones metálicos y los electrones libres, que se mueven libremente por todo el cristal. Los metales comparten las mismas propiedades como brillo y opacidad, son buenos conductores del calor y la electricidad, tienen buena ductilidad y resistencia mecánica. La mayoría de los metales tienen altos puntos de fusión y dureza. En los cristales metálicos, cuanto más cerca están dispuestos los iones metálicos, menor es el radio de los iones metálicos, mayor es la carga iónica, más fuerte es el enlace metálico y mayor es el punto de fusión y el punto de ebullición del metal. Por ejemplo, los puntos de fusión y ebullición de los metales periódicos del grupo IA disminuyen de arriba a abajo a medida que aumenta el radio del ion metálico. En el tercer ciclo, los puntos de fusión de los metales aumentan en el orden del sodio, magnesio y aluminio.

Basado en los conocimientos aprendidos en la escuela media. Los cristales metálicos son todos metales elementales y las partículas que forman los cristales metálicos son cationes metálicos y electrones libres (es decir, los electrones de valencia del metal).

El modelo de béisbol de cristal molecular de hielo (H2O) es un cristal formado por la interacción de van der Waals entre moléculas. La mayoría de los elementos no metálicos y los compuestos que forman, como el hielo seco (CO2), el I2 y la mayoría de las sustancias orgánicas, son cristales moleculares sólidos. Los cristales moleculares están compuestos de moléculas, que pueden ser polares o no polares. Las fuerzas entre las moléculas son muy débiles. Los cristales moleculares tienen puntos de fusión y ebullición bajos, baja dureza y son fácilmente volátiles. Muchas sustancias son gases o líquidos a temperatura ambiente. Por ejemplo, el O2 y el CO2 son gases, mientras que el etanol y el ácido acético glacial son líquidos. Los puntos de fusión y de ebullición de los cristales del mismo tipo de moléculas aumentan a medida que aumenta el peso molecular. Por ejemplo, los puntos de fusión y de ebullición de los elementos halógenos aumentan en el orden de F2, Cl2, Br2 e I2; los elementos no metálicos siguen la ley periódica de El mismo grupo principal se funde de arriba a abajo y el punto de fusión de los homólogos de compuestos orgánicos aumenta con el aumento de los átomos de carbono; Sin embargo, además de las fuerzas de van der Waals, también existen fuerzas de enlace de hidrógeno entre HF, H2O, NH3 y CH3CH2OH, y sus puntos de fusión son altos.

La solubilidad de sustancias compuestas de moléculas sigue el principio de "lo similar se disuelve como [1]". Las moléculas polares son fácilmente solubles en disolventes polares, y las moléculas no polares son fácilmente solubles en disolventes orgánicos no polares. , como NH3, HCl es fácilmente soluble en agua, pero insoluble en CCl4 y benceno. Br2 e I2 son insolubles en agua, pero solubles en disolventes orgánicos como el tetracloruro de carbono y el benceno. Basándose en esta propiedad, el Br2 y el I2 se pueden extraer y separar de sus soluciones acuosas utilizando disolventes como CCl4 y benceno. La ley del punto de fusión de los cristales moleculares

Cuanto más fuerte es la fuerza intermolecular, mayor es el punto de fusión.

① Para cristales moleculares con composición y estructura similar, cuanto mayor es la masa molecular relativa, más fuerte es la fuerza intermolecular y mayor es el punto de fusión. Por ejemplo, la ley cambiante del punto de fusión de los elementos del grupo IV A en la tabla periódica es: AT2 > I2 & gtBr2 & gtCl2 & gtF2.

② Si ​​hay enlaces de hidrógeno entre las moléculas, las fuerzas intermoleculares será mayor que aquellos con estructuras similares, cristales similares, por lo que el punto de fusión es mayor.

Por ejemplo: HF > HI & gtHBr & gtácido clorhídrico.H2O & gtH2Se & gtH2S .NH3 & gtPH3

La definición de cristal atómico: formado por fuertes enlaces de valencia entre átomos adyacentes. átomos Los cristales con una estructura de red espacial se denominan principios de cristal atómico.

Cristal con estructura de red espacial formada mediante la combinación de átomos adyacentes mediante enlaces de valencia.

Por ejemplo, un cristal de diamante tiene un átomo de carbono en el centro y cuatro átomos de carbono están conectados mediante enlaces de valencia para formar una estructura espacial tetraédrica regular. Cada anillo de carbono consta de 6 átomos de carbono, la longitud del enlace de todos los enlaces C-C es de 1,55 × 10-10 metros y el ángulo del enlace es de 109° 28.

El diamante es un cristal atómico típico con un punto de fusión de hasta 3550 °C y es la sustancia individual más dura. En los cristales atómicos, las partículas que forman el cristal son átomos y las interacciones entre átomos son * * * enlaces de valencia, que están firmemente combinados. Los cristales atómicos tienen altos puntos de fusión y ebullición, alta dureza y son insolubles en disolventes generales. La mayoría de los cristales atómicos son aislantes y algunos, como el silicio y el germanio, son excelentes materiales semiconductores. No hay moléculas en los cristales atómicos. Las fórmulas químicas se utilizan para expresar la composición de las sustancias. Las fórmulas químicas de las sustancias simples se expresan directamente mediante símbolos de elementos. Para los cristales atómicos compuestos de dos o más elementos, la fórmula química se escribe en términos de la proporción más simple del número de átomos. Los cristales atómicos comunes son algunos elementos y algunos compuestos de elementos del Grupo IV A en el sistema periódico, como diamante, cristal de silicio, SiO2_2, SiC, etc. (Pero el grafito, otro elemento del carbono, no es un cristal atómico. El cristal de grafito tiene una estructura en capas, con un átomo de carbono como centro y tres átomos de carbono conectados a través de * * * enlaces de valencia para formar una red hexágono, que es un cristal de transición.) Para diferentes cristales atómicos, cuanto más pequeño sea el radio atómico del cristal, más corta será la longitud del enlace de valencia * * *, es decir, cuanto más fuerte sea el enlace de valencia * * *, mayor será el punto de fusión de el cristal, como el diamante, el carburo de silicio y el cristal de silicio, el punto de fusión disminuye gradualmente.

Modelo de cristal de diamante: cristal con estructura de red espacial formada por átomos adyacentes unidos por enlaces de valencia, como diamante, silicio cristalino, carburo de silicio, dióxido de silicio, etc. Todos los cristales unidos por enlaces de valencia se denominan colectivamente cristales atómicos. Por ejemplo, un cristal de diamante tiene un átomo de carbono en el centro y cuatro átomos de carbono están conectados mediante enlaces de valencia para formar una estructura espacial tetraédrica regular. Cada anillo de carbono consta de 6 átomos de carbono, la longitud del enlace de todos los enlaces C-C es de 1,55 × 10-10 metros y el ángulo del enlace es de 109° 28. En los cristales atómicos, las partículas que forman el cristal son átomos y las interacciones entre átomos son * * * enlaces de valencia, que están firmemente combinados. Los cristales atómicos tienen altos puntos de fusión y ebullición, alta dureza y son insolubles en disolventes generales. La mayoría de los cristales atómicos son aislantes y algunos, como el silicio y el germanio, son excelentes materiales semiconductores. No hay moléculas en los cristales atómicos. Las fórmulas químicas se utilizan para expresar la composición de las sustancias. Las fórmulas químicas de las sustancias simples se expresan directamente mediante símbolos de elementos. Para los cristales atómicos compuestos de dos o más elementos, la fórmula química se escribe en términos de la proporción más simple del número de átomos. Los cristales atómicos comunes son algunos elementos y algunos compuestos de elementos del grupo IV A en el sistema periódico, como diamante, cristal de silicio, SiO2_2, SiC, B, etc. Para diferentes cristales atómicos, cuanto más pequeño sea el radio atómico del cristal, más corta será la longitud del enlace del enlace de valencia * * *, es decir, cuanto más fuerte sea el enlace de valencia * * *, mayor será el punto de fusión del cristal, como los puntos de fusión del diamante, el carburo de silicio y los cristales de silicio. Y el punto de fusión de los cristales atómicos es generalmente más alto que el de los cristales moleculares y los cristales iónicos.

Cristales formados por enlaces iónicos entre iones. En los cristales iónicos, los aniones y cationes se disponen alternativamente en un formato determinado y tienen una forma geométrica determinada. Por ejemplo, el NaCl es un cristal cúbico regular con iones Na+ e iones Cl- dispuestos alternativamente. Cada ion Na+ atrae seis iones Cl-, y cada ion Cl- atrae simultáneamente seis iones Na+. Diferentes cristales iónicos pueden tener diferentes disposiciones de iones y los tipos de cristales formados no son necesariamente los mismos. No hay moléculas en los cristales iónicos y la composición de una sustancia generalmente se expresa mediante una fórmula química basada en la proporción numérica de aniones y cationes. Por ejemplo, NaCl significa que la proporción numérica de iones Na+ a iones Cl- en cristales de cloruro de sodio es 1:1, y CaCl2 significa que la proporción numérica de iones Ca2+ a iones Cl- en cristales de cloruro de calcio es 1:2.

Los cristales iónicos están compuestos de aniones y cationes, y la interacción entre iones forma un fuerte enlace iónico. Los cristales iónicos están representados principalmente por bases fuertes y la mayoría de las sales. Las características estructurales de los cristales iónicos son: las partículas en la red son cationes y aniones; la fuerza entre las partículas en la red son enlaces iónicos, que son relativamente fuertes, solo hay aniones y cationes en el cristal, no moléculas; En términos generales, las características de los cristales iónicos incluyen principalmente los siguientes aspectos: Tiene un punto de fusión y un punto de ebullición más altos, porque si el cristal se va a fundir, el enlace iónico se destruirá y la fuerza del enlace iónico es muy fuerte. , por lo que es necesario calentarlo a una temperatura más alta. Duro y quebradizo. La mayoría de los cristales iónicos son fácilmente solubles en agua. Los cristales iónicos tienen iones en estado sólido, pero no pueden moverse libremente y no pueden conducir electricidad. Cuando se disuelven en agua o se derriten, los iones pueden moverse libremente y conducir electricidad. Comparación de puntos de fusión de cristales iónicos.

Cuanto mayor sea la carga del ion, menor será el radio iónico, más fuerte será el enlace iónico y mayor será el punto de fusión. Por ejemplo: al2o 3 >;MgO & gtNaCl & gtCSCL