Теорія:

Більшість твердих речовин має кристалічну будову, яка характеризується чітким розташуванням частинок. Якщо з'єднати частинки умовними лініями, то вийде просторовий каркас, який називають кристалічною решіткою. Точки, в яких розміщені частинки кристалу, називають вузлами решітки. У вузлах уявної решітки можуть перебувати атоми, йони або молекули.
 

Залежно від природи частинок, розташованих у вузлах, і характеру зв'язку між ними, розрізняють чотири типи кристалічних решіток: йонну, металічну, атомну і молекулярну.
Йонними називають решітки, у вузлах яких знаходяться йони.
Їх утворюють речовини з йонним зв'язком. У вузлах таких решіток розташовуються позитивні і негативні йони, зв'язані між собою електростатичною взаємодією.
 
Йонні кристалічні решітки мають солі, луги, оксиди активних металів. Йони можуть бути простими чи складними. Наприклад, у вузлах кристалічної решітки Натрій хлориду знаходяться прості йони Натрію Na+ і Хлору Cl, а у вузлах решітки Калій сульфату чергуються прості йони Калію K+ і складні сульфат-йони SO42.
 
Зв'язки між йонами в таких кристалах міцні. Тому йонні речовини тверді, тугоплавкі, нелеткі. Такі речовини добре розчиняються у воді.
  
 
7257_001.gif
Кристалічна решітка Натрій хлориду
  
пвар.jpg
Кристал Натрій хлориду
Металічними називають решітки, які складаються з позитивних йонів, атомів металу і вільних електронів.
Їх утворюють речовини з металічним зв'язком. У вузлах металічної решітки знаходяться атоми і йони (то атоми, то йони, в які легко перетворюються атоми, віддаючи свої зовнішні електрони в загальне користування).
 
Такі кристалічні решітки характерні для простих речовин металів і сплавів.
 
Температури плавлення металів можуть бути різними (від \(–37\) °С у ртуті до двох-трьох тисяч градусів). Але всі метали мають характерний металічний блиск, ковкість, пластичність, добре проводять електричний струм і тепло.
 
16-12-2016 23-00-51.png
Металічна кристалічна решітка
  
i.jpg
Металічні вироби
Атомними називають кристалічні решітки, у вузлах яких знаходяться окремі атоми, з'єднані ковалентними зв'язками.
Такий тип решітки має алмаз — одна з алотропних видозмін вуглецю. До речовин з атомною кристалічною решіткою відносяться графіт, кремній, бор,германій, а також складні речовини, наприклад, карборунд SiC,кремнезем, кварц, гірський кришталь, пісок, до складу яких входить Кремній(\(IV\)) оксид SiO2.  
  
Таким речовинам притаманні висока міцність і твердість. Так, алмаз є самою твердою природною речовиною. У речовин з атомною кристалічною решіткою дуже високі температури плавлення і кипіння. Наприклад, температура плавлення кремнезему — \(1728\) °С, а у графіту вона ще вище — \(4000\) °С. Атомні кристали практично нерозчинні.
 
rabota-uchienitsy-9-klassa-polimorfnyie-prievrashchieniia-siery-olova-i-zhielieza_2.png
Кристалічна решітка алмазу
  
banner_32.jpg
Алмаз
Молекулярними  називають решітки, у вузлах яких знаходяться молекули, пов'язані слабкою міжмолекулярною взаємодією.
 
Незважаючи на те, що всередині молекул атоми з'єднані дуже міцними ковалентними зв'язками, між самими молекулами діють слабкі сили міжмолекулярної взаємодії. Тому молекулярні кристали мають невелику міцність і твердість, низькі температури плавлення і кипіння. Багато молекулярних речовин при кімнатній температурі є рідинами і газами. Такі речовини леткі. Наприклад, кристалічні йод і твердий Карбон(\(IV\)) оксид («сухий лід») випаровуються, не переходячи в рідкий стан. Деякі молекулярні речовини мають запах.
 
Такий тип решітки мають прості речовини в твердому агрегатному стані: благородні гази з одноатомними молекулами  (He,Ne,Ar,Kr,Xe,Rn), а також неметали з двох- і багатоатомними молекулами (H2,O2,N2,Cl2,I2,O3,P4,S8).
  
Молекулярну кристалічну решітку мають також речовини з ковалентними полярними зв'язками: вода - лід, твердий амоніак, кислоти, оксиди неметалів. Більшість органічних сполук теж являють собою молекулярні кристали (нафталін, цукор, глюкоза).
 
488482_sio2-kristallicheskaya-reshetka.jpg
Кристалічна решітка вуглекислого газу
 
buz-0pykeynu.jpg
«Сухий лід»
 
иод5.jpg
Кристалики йоду
 
Якщо відома будова речовини, то можна передбачити її властивості.
Спробуємо визначити, які приблизно температури плавлення у Натрій флуориду, Гідроген флуориду і флуору.
 
У Натрій флуориду — йонна кристалічна решітка. Отже, його температура плавлення буде високою. Гідроген флуорид і флуор мають молекулярні кристалічні решітки. Тому їх температури плавлення будуть невисокими. Молекули Гідроген флуориду полярні, а флуору - неполярні. Отже, міжмолекулярна взаємодія у Гідроген флуориду буде сильніше, і його температура плавлення буде вище в порівнянні зі флуором.

Експериментальні дані підтверджують ці припущення: температури плавлення NaF, HF і F2 складають відповідно \(995\) °С, \(–83\) °С,  \(–220\) °С.
Джерела:
Габриелян О. С. Химия. 8 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. М.: Дрофа, 2013. — 133 с.