какое координационное число характерно для ионов натрия в структуре поваренной соли

Какое координационное число характерно для ионов натрия в структуре поваренной соли

Силы притяжения между ионами значительны и поэтому, привести их в движение, то есть расплавить требуется t˚ = 800˚ C, а температура кипения составляет 1413˚С.

Если кристаллик поваренной соли попадает в воду, то он быстро растворяется. Ионы Na + и Cl — легко разъединяются между собой. В этом им помогают молекулы воды (диполи), несущие на своей поверхности положительные и отрицательные заряды.

Диполи воды ориентируются около ионов Na + и Cl — на поверхности кристаллов своими зарядами и разрушают ионные связи в кристалле. Ионы Na + и Cl — переходят в раствор, окруженные диполями воды, то есть становятся гидратированными ионами.

Освободиться от молекул воды ионам Na + и Cl — можно лишь только в процессе кристаллизации, но и то это трудно. Каждый замечает, что если бросить на горячую сковороду кристаллы соли, то они трещат и разрываются, это вскипающая в них вода (она образует в кристаллах полости) разрывает кристаллы.

Доказать, что в состав хлорида натрия входят ионы Na + и Cl — можно с помощью опытов:

• Ионы Na + окрашивают пламя в желтый цвет

• Ионы Cl — образуют с ионами серебра Ag + (р-ра нитрата серебра AgNO₃) белый творожистый осадок.

Природная соль (галит) редко бывает чисто белого цвета. Она бывает окрашена в буроватый или желтоватый цвет из-за примесей соединений железа. Встречаются, но очень редко, кристаллы галита голубого, синего, фиолетовых цветов. В этом случае окраска обусловлена наличием следов металлического натрия. Металлический натрий образуется в соли под действием радиоактивного излучения, если есть присутствие радиоактивных элементов.

Поваренная соль также встречается в природе в виде кристаллов красного цвета. Виновником такой окраски являются микроорганизмы – галофилы (любители соли). Они придают соли и приятный аромат. В низовьях Волги есть озеро Розовое, Красное, Малиновское, где можно встретить такую красную соль. Чистая поваренная соль, или хлорид натрия NaCl — бесцветное негигроскопичное (не поглощающее влагу из воздуха) кристаллическое вещество.

Процесс образования соляных залежей

В земной коре и на ее поверхности наряду с залежами различных не растворимых в воде минералов находятся залежи растворимых минералов — солей, встречающихся как в виде твердых отложений, так и в виде растворов. Соляные месторождения — это остатки высохшего древнего океана. Соляные пласты могут располагаться и под землей (глубина их залегания может достигать) более 1 км, и на поверхности — в этом случае они часто образуют соляные озера. Эти залежи возникали на протяжении многих геологических периодов жизни земли, когда создавались благоприятные для их появления геохимические, гидрогеологические и климатические условия. Источником этих залежей является морская вода, из солей которой образовались и месторождения ископаемых солей, и соляные озера, и подземные рассолы. При испарении морской воды, проникавшей в бессточные котловины, концентрация солей постепенно повышалась. Из насыщенных рассолов кристаллизовались соли, образовавшие в течение длительного времени мощные напластования. Часто испарение воды происходило при последовательном перемещении через несколько котловин с ограниченным стоком, что приводило к образованию солевых залежей различного состава, соответствующих составу солей, выделявшихся в разных стадиях испарения. Солеотложение продолжалось и в зимние периоды, при понижении температуры рассолов, что также приводило к изменению состава кристаллических фаз.

Концентрация и соотношение солей в воде мирового океана в разные геологические эпохи не остается неизменным. К изменению состава первичных соляных отложений и к образованию вторичных месторождений приводит размывание уже образовавшихся первичных залежей грунтовыми водами и рассолами. Существенную роль в этих процессах играют химические взаимодействия растворов с окружающими их материковыми породами. Наконец, значительное влияние на формирование солевых залежей и на последующие изменения их оказывают тектонические явления.

Все эти процессы, продолжающиеся и в настоящее время, приводят к образованию многочисленных месторождений растворимых солей — соляных озер и их донных отложений, подземных скоплений рассолов и мощных твердых залежей, которые состоят из покрывающих друг друга солевых пластов различного состава. Вследствие осадочного происхождения твердые солевые отложения, находящиеся в геологически не нарушенных районах, залегают в виде пологих пластов разной толщины, измеряемой десятками и сотнями метров и распространяющихся на значительных пространствах.

Хлорид натрия находится в природе уже в готовом виде. Но особенно его много в морской воде и в соленых озерах, в больших массах он встречается в виде твердой каменной соли. Подсчитано, что в морской воде всех морей и океанов содержится приблизительно 50•10 15 тонн различных солей. Эта соль могла бы покрыть весь земной шар пластом толщиной в 45м. На долю поваренной соли приходится большая часть. В одном литре океанской воды содержится около 26-30 г. поваренной соли. В закрытых морях, куда впадают крупные реки соленость меньше (Черное, Каспийское), в морях же Красном, Средиземном, Персидском соленость выше среднеокеанической, т.к. мало выпадает осадков и нет притока пресной воды, а также значительное испарение. В приполярных областях соленость воды больше, т.к. образующиеся льды содержат в себе мало солей. Таким образом, соленость морской воды зависит от испарения, таяния и образования льдов, осадков и притока пресных вод с суши.

Огромные подземные горы каменной соли находятся на Прикаспийской низменности, в отрогах Урала, в горах средней Азии. В Таджикистане находятся самые высокие соляные купола, один из которых поднимается на высоту 900 метров.

Подробнее с текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка поваренной соли можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков « Рынок поваренной соли в России ».

Источник

Урок №15. Комплексные соединения

Na 2 [Zn(OH) 4 ] →2Na + + [Zn(OH) 4 ] 2-

Ионы противоположного знака, связанные с комплексным ионом, образуют внешнюю сферу.

Комплексный ион состоит из комплексообразователя и лигандов и образует внутреннюю сферу (внутреннюю сферу заключают в квадратные скобки).

Координационное число зависит:

от природы центрального атома;

условий образования комплексов.

Виды комплексов

Соединения с комплексными анионами

Соединения с комплексными катионами

[Ag(NH 3 ) 2 ]Cl – хлорид диамминсеребра

[Al(H 2 O) 5 OH]SO 4 – сульфат гидроксопентаакваалюминия

[Pt(H 2 O)(NH 3 ) 2 OH] NO 3 – нитрат гидроксодиамминакваплатины (II)

Соединения без внешней сферы

[Pt(NH 3 ) 2 Cl 2 ] – дихлородиамминплатина (II)

[Co(NH 3 ) 3 Cl 3 ] – трихлоротриамминкобальт (III)

Номенклатура

в названиях комплексных ионов сначала указываются лиганды;

название комплексного иона завершается названием металла с указанием его степени окисления (римским цифрами в скобках);

в названиях комплексных катионов используются русские названия металлов;

в названиях комплексных анионов используются латинские названия металлов: Al –алюминат, Cr – хромат, Fe – феррат;

Источник

Ионная связь

Как видим, натрий имеет один валентный электрон, который он «согласен» отдать, чтобы его энергетические уровни стали завершенными.

Как видим, хлор имеет 7 валентных электронов и ему «не хватает» одного электрона, чтобы его энергетические уровни стали завершенными.

Теперь догадываетесь, почему так «дружны» атомы хлора и натрия?

Натрий: Na

Электронная конфигурация катиона натрия: Na + 1s 2 2s 2 2p 6

Хлор: Cl

Поваренная соль (хлорид натрия): NaCl

Исходя из вышесказанного, видно, что электрон, который отдает натрий, становится электроном, который получает хлор.

В кристаллической решетке хлорида натрия каждый катион натрия окружен шестью анионами хлора. И наоборот, каждый анион хлора окружен шестью катионами натрия.

Соединения с ионными связями называют солями. В твердом состоянии все ионные соединения являются кристаллическими веществами.

Чтобы не «обижать» ионные соединения, химики договорились считать, что химическая связь является ионной, если разность электроотрицательностей атомов, образующих молекулу вещества равна или более 2. (см. понятие электроотрицательности).

Катионы и анионы

Другие соли образуются по аналогичному принципу, что и хлорид натрия. Металл отдает электроны, а неметалл их получает. Из периодической таблицы видно, что:

Распространенные одноатомные катионы

Распространенные одноатомные анионы

Не все так просто с переходными металлами (группа В), которые могут отдавать разное количество электронов, образуя при этом по два (и более) катиона, имеющих разные заряды. Например:

Многие ионы переходных металлов могут иметь разную степень окисления.

Примеры многоатомных ионов:

Если вам понравился сайт, будем благодарны за его популяризацию 🙂 Расскажите о нас друзьям на форуме, в блоге, сообществе. Это наша кнопочка:

Код кнопки:
Политика конфиденциальности Об авторе

Источник

Какое координационное число характерно для ионов натрия в структуре поваренной соли

§3.9 Кристаллические решетки.

Например, в металлическом кристалле натрия (повторяем здесь рис. 3-13 из предыдущего параграфа) каждый ион натрия окружен восемью ближайшими соседями – на рисунке это особенно хорошо видно по атому, который помещен в центр куба. Но в металле все атомы натрия равноценны и имеют одинаковое окружение. Таким образом, координационное число натрия в металлическом кристалле равно 8.

Точно такое же координационное число у ионов цезия и хлора в кристалле CsCl. Кристалл CsCl построен как бы из вложенных друг в друга кубиков двух разных сортов. Например, можно нарисовать кубик с вершинами из ионов цезия, и тогда в центре окажется ион хлора (как на рис. 3-20). Но если вы представите 8 ионов хлора и мысленно соедините их линиями, то получится кубик с вершинами из ионов хлора, в центре которого окажется ион цезия.

Рис. 3-20. Строение кристалла хлористого цезия CsCl. Координационное число 8 по цезию и по хлору.

Чтобы правильно нарисовать элементарную ячейку, надо поместить в ее центр любую частицу и расположить вокруг нее только ближайшие соседние частицы в соответствии с координационным числом. Неопытный химик (но не мы!) при рассматривании элементарной ячейки кристалла CsCl (рис. 3-20) может прийти к выводу, что в соединении на один атом хлора приходится 8 атомов цезия (или наоборот, если нарисовать ячейку с атомом цезия в середине). Но мы с вами знаем, что это не так: в соединении CsCl соотношение цезия и хлора 1:1, а элементарная ячейка служит для описания структурных особенностей кристалла, а не состава соединения.

Рис. 3-21. Элементарная ячейка кристалла NaCl. Координационное число 6 по натрию и по хлору.

Элементарной ячейке NaCl соответствует гранецентрированная кубическая упаковка, а рассмотренной выше ячейке кристалла CsCl – объемноцентрированная кубическая упаковка. Названия упаковок говорят сами за себя: у гранецентрированной есть частица в центре каждой грани куба, а у объемноцентрированной – частица находится в центре куба.

Мир кристаллов настолько красив, что даже обычно сдержанные ученые-химики иногда описывают его не сухим языком научных статей, а скорее поэтическими категориями. Посмотрите, с каким восхищением пишет о строении кристаллов норвежский химик Юхан Фогт:

«Представьте себе двести замечательных скрипачей, играющих одну и ту же пьесу на прекрасно настроенных инструментах, но не в унисон. Результат будет не из приятных, и даже человек с хорошим слухом не поймет, что они играют. Аналогичную музыку издают молекулы газов, жидкостей и обычных твердых тел. В отличие от этого кристалл подобен оркестру, руководимому блестящим дирижером; за движениями дирижера следят глаза всех музыкантов, и все смычки повинуются каждому мановению его руки. Для меня музыка физических законов звучит самым полным и сильным аккордом именно в области науки о кристаллах».

Вы можете посетить удивительно красивые коллекции Минералогического музея РАН им. Ферсмана.

Источник

Координационное число

Координационное число (в химии и кристаллографии) — характеристика, которая определяет число ближайших частиц (ионов или атомов) в молекуле или кристалле.

Содержание

Координационное число в химии

Например, в комплексной соли гексацианоферрате(III) калия K₃[Fe(CN)₆] координационное число иона Fe 3+ равно 6, а в цис-дихлородиамминплатине (II) (соли Пейроне) Pt(NH₃)₂Cl₂ центральный атом платины связан с четырьмя лигандами.

Понятие координационного числа применяется также при описании структуры жидкостей и аморфных тел. В этом случае координационное число — мера ближнего порядка, среднее число ближайших соседей атома. Оно может быть дробным.

Координационное число в кристаллографии

В кристаллохимии координационное число — характеристика, которая определяет число ближайших равноудаленных одинаковых частиц (ионов или атомов) в кристаллической решётке. Прямые линии, соединяющие центры ближайших атомов или ионов в кристалле, образуют координационный многогранник, в центре которого находится данный атом.

В решётках Браве для всех узлов координационное число одинаково. Число ближайших соседей отражает плотность упаковки вещества. Чем больше координационное число, тем больше плотность и соответственно свойства вещества ближе к металлическим. Данному параметру решетки соответствует первая, вторая (соседи, следующие за ближайшими), третья и т. д. координационные группы частиц.

Для простой кубической решетки координационное число равно шести, для ОЦК — 8, ГЦК и ГП (гексагональной плотноупакованной) — 12.

См. также

Источники

Примечания

Полезное

Смотреть что такое «Координационное число» в других словарях:

КООРДИНАЦИОННОЕ ЧИСЛО — число ближайших к данному атому соседних атомов в кристаллической решётке (атомной структуре кристалла) или молекул в молекулярных кристаллах. Если центры этих ближайших соседей соединить друг с другом прямыми линиями, то получится плоская фигура … Физическая энциклопедия

КООРДИНАЦИОННОЕ ЧИСЛО — 1) в кристаллографии число ближайших к данному атому или иону соседних атомов или ионов в кристалле, находящихся от него на одинаковом расстоянии.2) В химии число лигандов, связанных с центральным ионом в комплексных соединениях … Большой Энциклопедический словарь

КООРДИНАЦИОННОЕ ЧИСЛО — одно из основных понятий кристаллохимии, означающее число атомов или ионов, окружающих любой атом или ион на ближайшем расстоянии, или в первой сфере. В гольдшмидто паулинговской кристаллохимии считалось, что К.ч. определяется соотношением… … Геологическая энциклопедия

КООРДИНАЦИОННОЕ ЧИСЛО — число ближайших к данному атому (иону) соседних атомов (ионов) в кристаллической решетке. В титаномагнетите, например, у катионов в тетраэдрических узлах подрешетки А координационное число – 4, в октаэдрических узлах подрешетки В – 6. Существуют… … Палеомагнитология, петромагнитология и геология. Словарь-справочник.

координационное число — – число лигандов, непосредственно связанных с комплексообразователем, определяемое числом свободных орбиталей в центральном атоме. Общая химия : учебник / А. В. Жолнин [1] … Химические термины

координационное число — (напр. атомов) [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN cooordinate numberCNcoordination number … Справочник технического переводчика

координационное число — 1) в кристаллографии число ближайших к данному атому или иону соседних атомов или ионов в кристалле, находящихся от него на одинаковом расстоянии. 2) В химии число лигандов, связанных с центральных ионом в комплексных соединениях. * * *… … Энциклопедический словарь

координационное число — [coordination number] число ближайших соседних атомов, окружающих на равных расстояниях данный атом. Металлы с ГЦК и ГПУ решеткой имеют координационное число = 12. У металлов с ОЦК решеткой координационное число = 8; Смотри также: Число число… … Энциклопедический словарь по металлургии

координационное число — (см. координация) 1) физ. число ближайших к данному атому или иону соседних атомов или ионов в кристалле (наибольшее координационное число равно 12); 2) хим. число атомов (групп атомов) или ионов, связанных хим. связью с центральным атомом в… … Словарь иностранных слов русского языка

координационное число — koordinacijos skaičius statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Atomų ar atomų grupių, tiesiogiai prisijungusių prie atomo, skaičius kompleksiniame junginyje. atitikmenys: angl. coordination number vok. Koordinationszahl, f rus … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

Источник