Кристаллические решетки, подготовка к ЕГЭ по химии

Кристаллической решеткой называют пространственное расположение атомов или ионов в кристалле. Точки
кристаллической решетки, в которых расположены атомы или ионы, называют узлами кристаллической решетки.

Кристаллические решетки подразделяют на молекулярные, атомные, ионные и металлические.

Очень важно не перепутать вид химической связи и кристаллической решетки. Помните, что кристаллические решетки отражают
пространственное расположение атомов.

Молекулярная кристаллическая решетка

В узлах молекулярной решетки расположены молекулы. При обычных условиях молекулярную решетку имеют большинство газов и жидкостей.
Связи чаще всего ковалентные полярные или неполярные.

Классическим примером вещества с молекулярной решеткой является вода, так что ассоциируйте свойства этих веществ с водой. Вещества с
молекулярной решеткой непрочные, имеют небольшую твердость, летучие, легкоплавкие, способны к возгонке, для них характерны небольшие
температуры кипения.

Примеры: NH₃, H₂O, Cl₂, CO₂, N₂, Br₂, H₂, I₂.
Особо хочется отметить белый фосфор, ромбическую, пластическую и моноклинную серу, фуллерен. Эти аллотропные модификации мы
подробно изучили в статье, посвященной классификации веществ.

Ионная кристаллическая решетка

В узлах ионной решетки находятся атомы, связанные ионной связью. Этот тип решетки характерен для веществ, обладающих ионной связь: соли,
оксиды и гидроксиды металлов.

Ассоциируйте этот ряд веществ с поваренной солью — NaCl. Веществе с ионной решеткой имеют высокие температуры плавления и кипения, легко
растворимы в воде, хрупкие, твердые, их растворы и расплавы проводят электрический ток.

Примеры: NaCl, MgCl₂, NH₄Br, KNO₃, Li₂O, Na₃PO₄.

Металлическая кристаллическая решетка

В узлах металлической решетки находятся атомы металла. Этот тип решетки характерен для веществ, образованных металлической связью.

Ассоциируйте свойства этих веществ с медью. Они обладают характерным металлическим блеском, ковкие и пластичные, хорошо проводят
электрический ток и тепло, имеют высокие температуры плавления и кипения.

Примеры: Cu, Fe, Zn, Al, Cr, Mn.

Атомная кристаллическая решетка

В узлах атомной решетки находятся атомы, связанные ковалентной полярной или неполярной связью.

Ассоциируйте эти вещества с песком. Они очень твердые, очень тугоплавкие (высокая температура плавления), нелетучие, прочные,
нерастворимы в воде.

Примеры: SiO₂, B, Ge, SiC, Al₂O₃. Особенно хочется выделить: алмаз и графит (C), красный и черный фосфор (P).

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2022

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

«Как различаются типы кристаллической решетки? Какие способы определения?» — Яндекс Кью

Популярное

Сообщества

ФизикаХимияУчеба

Анонимный вопрос

045Z»>30 октября 2018  ·

132,2 K

ОтветитьУточнить

Кристина Михалкова

2,7 K

Человек науки, полиглот, энтузиаст. Химия, компьютерные технологии, нейропсихология и все…  · 31 окт 2018

Существует 4 типа кристаллических решеток: ионные, молекулярные, атомные и металлические.

В узлах ионных кристаллических решеток находятся ионы, как можно понять из названия. Такой тип решетки характерен для солей, оксидов и некоторых гидроксидов. Например, самый яркий представитель — NaCl. Вещества подобного строения характеризуются высокой твердостью, тугоплавкостью и нелетучестью.

В молекулярных кристаллических решетках в узлах находятся молекулы. Такие решетки могут быть полярные и неполярные. Например, I2 или N2 — неполярные, а HCl или h3O — полярные. Характерны для жидких и газообразных веществ (при н.у.). Так как молекулярные взаимодействия слабые, то и кристаллические решетки эти будут нетвердые, летучие и с низкой температурой плавления. К таким решеткам относят твердую органику (сахар, глюкоза, нафталин).

В атомных кристаллических решетках в узлах находятся атомы, связанные друг с другом прочными ковалентными связями. Такая решетка характерна простым веществам неметаллам, которые при нормальных условиях находятся в твердом состоянии, например алмаз. Температура плавления у подобных веществ очень высокая, они прочные, твердые и нерастворимы в воде.

Металлические решетки характеризуются тем, что в узлах находятся атомы или ионы одного или нескольких металлов (у сплавов). Для металлических решеток характерно наличие так называемого общего электронного облака. Так как непрерывно происходит процесс перехода валентных электронов одного атома к другому с образованием иона, то можно говорить о том, что электроны свободно двигаются в объеме всего металла. Этим свойством объясняется электро- и теплопроводность металлов. Вещества такого строения ковки и пластичны.

Вообще в материаловедении для изучения кристаллических структур существует множество методов, основанных на свойствах рентгеновского излучения (дифракция, интерференция), электронографический анализ и другие. Но если вы хотите просто определить тип решетки вещества известного состава, нужно понять к какому классу веществ оно относится и какие физико-химические свойства имеет.

80,1 K

Аза К.

8 октября 2019

Спасибо )))

Комментировать ответ…Комментировать…

Майя Эленве

2,9 K

Занимаюсь козами, люблю животных, книги, штангу, учу языки. Круг интересов практически…  · 30 окт 2018

Вещества с ионной связью (основанной на взаимодействии ионов, обладающих противоположным электрическим зарядом) твердые, но хрупкие, не проводят ни тепло, ни электричество. Ионная кристаллическая решетка бывает у солей, оксидов и щелочей.
В металлической решетке могут находится и атомы, и ионы, причем ионы способны становиться атомами. Как можно понять из названия… Читать далее

16,2 K

Комментировать ответ…Комментировать…

Вы знаете ответ на этот вопрос?

Поделитесь своим опытом и знаниями

Войти и ответить на вопрос

Дифракционные решетки для спектрометрии | Rainbow Symphony

Дифракция — это изгиб волны, когда она проходит за угол или через отверстие. Это явление лучше всего наблюдать с помощью призменного эксперимента или двухщелевого эксперимента Юнга. В эксперименте с призмой белый свет проходит через призму и просматривается на белом экране, когда он выходит из призмы.

На белом экране вы увидите набор цветов, поскольку каждая длина волны в видимом спектре изгибается в разной степени, эффективно разделяя белый свет на составляющие его цвета. Эксперимент Янга с двойной щелью демонстрирует тот же принцип, пропуская свет через маленькую щель и наблюдая свет на экране, когда он выходит с другой стороны.

Открытие дифракции света имело монументальное значение для оптической физики, поскольку оно доказало корпускулярно-волновой дуализм света. То есть было доказано, что свет проявляет свойства как волн, так и частиц. В этом блоге мы рассказываем о применении дифракционных решеток для инструментов спектрометрии в современных технологиях.

Что такое дифракционная решетка?

Разработанные на основе эксперимента Юнга с двумя щелями, дифракционные решетки являются предпочтительным методом рассеяния света во многих спектрометрах. Дифракционная решетка — это устройство, которое расщепляет электромагнитное излучение на составляющие его длины волн. В двух словах, дифракционная решетка состоит из щелей различной ширины, соответствующих длинам волн различных цветов видимого спектра. Когда белый свет падает на решетку, составляющие его цвета разделяются, поскольку они преломляются через щель, которая соответствует их соответствующим длинам волн.

Несмотря на то, что дифракционные решетки для приборов спектрометрии представляют собой довольно простые устройства, они прочно вошли в современную спектрометрию и сформировали технологию нашей жизни.

Спектрометрия

Открытие дифракции положило начало научной области спектроскопии, изучению взаимодействия материи и электромагнитного излучения. С тех пор дифракционные решетки внесли значительный вклад в современную науку и включены во многие распространенные инструменты спектрометрии, включая спектрофотометры и монохроматоры. Обычно они предпочтительнее призм, потому что они не поглощают ультрафиолетовое или инфракрасное излучение.

Типы дифракционных решеток и связанные с ними спектрометрические инструменты

В целом существует четыре типа дифракционных решеток: линейчатые решетки, голографические решетки, решетки пропускания и решетки отражения.

Линейчатые решетки

Линейчатые решетки создаются путем физического травления нескольких параллельных канавок на отражающей поверхности. Приложения, требующие узкой длины волны, такие как спектрометры и монохроматоры, часто выигрывают от линейчатой ​​решетки, сверкающей на этой конкретной длине волны. Общие приложения для линейчатых решеток:

• Fluorescence Excitation
• Telecommunications
• Analytical Chemistry
• Life Sciences
• Physics
• Space Sciences
• Education

Note: The wavelength of electromagnetic radiation that yields the greatest absolute efficiency of the ruled diffraction grating is referred to как длина волны пламени.

Голографические решетки

Голографические решетки создаются с использованием фотолитографического процесса для создания интерференционной картины между двумя УФ-лучами, создавая синусоидальное изменение показателя преломления в куске оптического стекла. Как правило, линейчатые дифракционные решетки легче и дешевле голографических решеток, но они дают больше рассеянного света. С другой стороны, голографические дифракционные решетки лучше справляются с рассеянным светом, но, как правило, имеют более низкую эффективность.

Передающие решетки

Одним из популярных видов решеток является пропускающая решетка. Этот тип решетки создается путем царапания или травления прозрачной подложки с повторяющейся параллельной структурой. В пропускающей дифракционной решетке свет проходит через материал, на котором решетка выгравирована.

Пропускающие решетки особенно полезны в приложениях с фиксированными решетками, таких как спектрографы.

Пропускающие решетки имеют относительно низкую поляризационную чувствительность по сравнению с отражающими решетками, поскольку падающий свет не отражается зеркальным покрытием. Пропускающие решетки особенно эффективны в компактных линейных конфигурациях, поскольку свет проходит через решетки. Пропускающие решетки отлично подходят для монохроматоров и спектрометров.

Решетка отражения

Решетка отражения традиционно изготавливается путем нанесения металлического покрытия на оптику и нанесения параллельных канавок на поверхность. Отражающие решетки также обычно изготавливаются путем воспроизведения версии эталонной дифракционной решетки с использованием эпоксидной смолы и / или пластика. Во всех случаях свет отражается от линейчатой ​​поверхности под разными углами, соответствующими разным порядкам и длинам волн.

Как видно из их описания, четыре перечисленных типа дифракционных решеток не обязательно являются взаимоисключающими, и дифракционные решетки могут включать в себя компоненты нескольких различных типов.

Дифракционные решетки для спектрометрии

Дифракционные решетки обычно используются в монохроматорах, спектрометрах, лазерах, устройствах мультиплексирования с разделением по длине волны, устройствах сжатия оптических импульсов и многих других оптических приборах. Компакт-диски и DVD-диски являются хорошими, легко наблюдаемыми примерами дифракционных решеток. Отражение солнечного света от компакт-диска или DVD-диска на белую стену даст свет разных цветов, т. е. с разными длинами волн видимого спектра.

Спектрометры

Пожалуй, самое элементарное применение дифракционных решеток для приборов спектрометрии. Спектрометры используются для разделения белого света на составляющие его длины волн.

Монохроматоры

В каком-то смысле монохроматоры являются противоположностью спектрометров. В то время как спектрометры разделяют белый свет на все составляющие его цвета, монохроматоры — это устройства, используемые для фильтрации всего, кроме узкой полосы электромагнитной энергии. Это конкретное применение дифракционных решеток для инструментов спектрометрии очень полезно, когда необходим настраиваемый монохроматический свет.

Лазеры

Дифракционные решетки часто используются в лазерах для настройки длины волны. То есть калибровка лазера для излучения определенной длины волны электромагнитного излучения.

Оптическая связь

Голографические дифракционные решетки широко используются в оптической связи и промышленных измерениях в ближней инфракрасной области спектра, где необходимы высокая производительность и устойчивость к окружающей среде.

Сжатие импульсов

Дифракционные решетки также нашли применение в технологии сжатия импульсов. Решетки, используемые для этих приложений, обычно изготавливаются из монолитного плавленого кварца высокой чистоты, который идеально подходит для определенных длин волн лазера. Это применение дифракционных решеток для инструментов спектрометрии обычно встречается в лазерной обработке материалов, полупроводниковой промышленности и в медицинской промышленности для коррекции рефракции роговицы.

Закажите дифракционные решетки прямо сейчас!

Rainbow Symphony с гордостью предоставляет образовательные инструменты, необходимые для оптимизации вашего оптического опыта, включая дифракционные решетки для спектрометрии. Для получения дополнительной информации о наших продуктах и ​​инструментах для спектрометрии посетите весь наш интернет-магазин. Наша преданная команда профессионалов готова предоставить экспертные знания и выдающийся опыт покупок, поэтому не стесняйтесь обращаться к нам сегодня!

Дифракционная решетка — различные типы

Дифракционная решетка

Дифракционная решетка — это оптический элемент, который преломляет энергию на составляющие ее длины волн.

Плотность штрихов, глубина и профиль дифракционной решетки определяют спектральный диапазон, эффективность, разрешение и характеристики дифракционной решетки.

Обычно существует два различных типа дифракционных решеток – линейчатая решетка и голографическая решетка.

Линейчатая дифракционная решетка изготавливается с помощью линейчатого механизма, который прорезает канавки в покрытии на подложке решетки (обычно стекло, покрытое тонким отражающим слоем) с помощью инструмента с алмазным наконечником.

Голографическая дифракционная решетка изготавливается с использованием интерференционной литографии, которая обеспечивает гладкую поверхность канавок и устраняет периодические ошибки, характерные для линейчатых решеток.

Дифракционная решетка может быть отражающей или пропускающей решеткой. Наиболее распространенным типом дифракционных решеток являются плоские решетки и вогнутые решетки, хотя они также могут иметь другие профили, такие как выпуклые или тороидальные, в зависимости от применения.

Отражающие решетки обычно покрывают отражающим покрытием, обычно алюминием с защитным покрытием для использования в УФ-видимом-ближнем ИК-диапазоне или золотом для использования в ИК-диапазоне. Передающие решетки обычно снабжаются просветляющим покрытием.

Дифракционная решетка может иметь синусоидальный или выпуклый профиль. Синусоидальная решетка обычно имеет меньшую эффективность, чем решетка с полыханием, но часто дает более широкий спектральный охват. Полая решетка имеет профиль «пила» и обычно обеспечивает более высокую эффективность.

Коммерческая дифракционная решетка, как правило, представляет собой реплику решетки, изготовленную из вспомогательного эталона, который может быть на несколько поколений старше эталонной дифракционной решетки.

Как правило, стоимость изготовления эталона дифракционной решетки высока, и, поставляя реплики решеток (с почти неотличимыми характеристиками), один мастер может производить тысячи копий, снижая удельную стоимость дифракционной решетки.

Страна *

Select a country…Åland IslandsAfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua and BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelauBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaire, Saint Eustatius and SabaBosnia and HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Indian Ocean TerritoryBritish Virgin IslandsBruneiBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral African RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Keeling) IslandsColombiaComorosCongo (Brazzaville)Congo (Kinshasa)Cook IslandsCosta RicaCroatiaCubaCuraçaoCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland IslandsFaroe IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Южные территорииГабонГамбияГрузияГерманияГанаГибралтарГрецияГренландияГренадаГваделупаГуамГватемалаГернсиГвинеяГвинея-БисауГайанаГаитиОстров Херд и Макдональдс IslandsHondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIranIraqIrelandIsle of ManIsraelItalyIvory CoastJamaicaJapanJerseyJordanKazakhstanKenyaKiribatiKuwaitKyrgyzstanLaosLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacao S.