Температура кипения и плавления меди и серы: Агрегатное состояние Меди в цвет меди запах меди плотность меди растворимость в воде меди теплопро…

alexxlab | 09.03.2023 | 0 | Разное

Оксид серы (IV) | справочник Пестициды.ru

Химические и физические свойства

Диоксид серы – бесцветный газ с резким запахом. Молекула имеет угловую форму.

• Температура плавления – -75,46 °С,
• Температура кипения – -10,6 °С,
• Плотность газа – 2,92655 г/л.

Легко сжижается в бесцветную легкоподвижную жидкость при температуре 25 °С и давлении около 0,5 МПа.

Для жидкой формы плотность равна 1,4619 г/см³ (при – 10 °С).

Твердый диоксид серы – бесцветные кристаллы, ромбической сингонии.

Диоксид серы заметно диссоциирует только около 2800 °С.

Диссоциация жидкого диоксида серы проходит по схеме:

2SO₂ ↔ SO²⁺ + SO₃^2-

Трехмерная модель молекулы

Трехмерная модель молекулы

---

Растворимость диоксида серы в воде зависит от температуры:

• при 0 °С в 100 г воды растворяется 22,8 г диоксида серы,
• при 20 °С – 11,5 г,
• при 90 °С – 2,1 г.

Водный раствор диоксида серы – это сернистая кислота H₂SO_3.

Диоксид серы растворим в этаноле, H₂SO₄, олеуме, CH₃COOH. Жидкий сернистый ангидрид смешивается в любых соотношениях с SO_3. CHCl₃, CS₂, диэтиловым эфиром.

Жидкий сернистый ангидрид растворяет хлориды. Иодиды и роданиды металлов не растворяются.

Соли, растворенные в жидком диоксиде серы, диссоциируют.

Диоксид серы способен восстанавливаться до серы и окисляться до шестивалентных соединений серы.

Диоксид серы токсичен. При концентрации 0,03–0,05 мг/л раздражает слизистые оболочки, органы дыхания, глаза.

Основной промышленный способ получения диоксида серы – из серного колчедана FeS₂ путем его сжигания и дальнейшей обработки слабой холодной H₂SO_4.

Кроме того, серный диоксид можно получить путем сжигания серы, а также как побочный продукт обжига медных и цинковых сульфидных руд.

^[2]

Содержание диоксида серы в почве и удобрениях

Неорганические соединения серы представлены сульфатами (гипс CaSO₄•2H₂O, ангидрит CaSO₄) и сульфидами (пирит FeS₂).

Сульфидная сера доступна растениям только после перехода в сульфатную форму. Большая часть серы присутствует в почве в составе органических соединений, не усваиваемых растениями. Только после минерализации органических веществ и перехода серы в сульфатную форму органическая сера становится доступной для растений.^[1]

Химическая промышленность не выпускает удобрений с основным действующим веществом диоксидом серы. Однако в качестве примесей он содержится во многих удобрениях. К ним относятся фосфогипс, простой суперфосфат, сульфат аммония, сульфат калия, калимагнезия, гипс, сланцевая зола, навоз, торф и многие другие.^[1]

Поглощение диоксида серы растениями

Сера поступает в растения через корни в виде SO₄^2- и листья в виде диоксида серы. При этом поглощение серы из атмосферы обеспечивает до 80 % потребности растений в данном элементе. В связи с этим вблизи промышленных центров, где атмосфера богата диоксидом серы, растения хорошо обеспечены серой. В удаленных районах количество сернистого ангидрида в осадках и атмосфере сильно снижается и питание растений серой зависит от ее наличия в почве.^[2]

 

Температура плавления серы. Установки для плавления серы

Сера – один из самых распространённых элементов земной коры. Чаще всего она встречается в составе минералов, содержащих кроме неё металлы. Очень интересны процессы, происходящие при достижении температуры кипения и плавления серы. Эти процессы, а также связанные с ними сложности мы и разберём в этой статье. Но для начала окунёмся в историю открытия этого элемента.

История

В самородном виде, а также в составе минералов сера была известна ещё с древности. В старых греческих текстах описано ядовитое действие ее соединений на человеческий организм. Сернистый газ, выделяемый при горении соединений этого элемента, действительно может быть смертельно опасен для людей. Примерно в 8 веке серу начали использовать в Китае для приготовления пиротехнических смесей. Неудивительно, ведь именно в этой стране, как считается, изобрели порох.

Ещё в Древнем Египте людям был известен способ обжига серосодержащей руды на основе меди. Таким образом добывали этот металл. Сера уходила в виде ядовитого газа SO₂.

Несмотря на известность с древнейших времён, знание о том, что представляет собой сера, пришло благодаря работам французского естествоиспытателя Антуана Лавуазье. Именно он установил, что она является элементом, а продукты её горения – оксидами.

Вот такая вот краткая история знакомства людей с этим химическим элементом. Далее мы подробно расскажем о процессах, происходящих в недрах земли и приводящих к образованию серы в том виде, в котором она есть сейчас.

Как появляется сера?

Существует распространённое заблуждение о том, что чаще всего этот элемент встречается в самородном (то есть чистом) виде. Однако это не совсем так. Самородная сера чаще всего встречается как вкрапление в другую руду.

На данный момент есть несколько теорий, касающихся происхождения элемента в чистом виде. Они предполагают отличие во времени образования серы и руд, в которые она вкрапляется. Первая, теория сингенеза, предполагает образование серы совместно с рудами. Согласно ей некоторые бактерии, обитающие в толще океана, восстанавливали сульфаты, находящиеся в воде, до сероводорода. Последний, в свою очередь, поднимался вверх, где с помощью других бактерий окислялся до серы. Она падала на дно, смешивалась с илом, и впоследствии они вместе образовывали руду.

Суть теории эпигенеза – то, что сера в руде образовалась позднее её самой. Тут есть несколько ответвлений. Мы расскажем лишь о самом распространённом варианте этой теории. Состоит он вот в чём: подземные воды, протекая через скопления сульфатных руд, обогащаются ими. Затем, проходя через месторождения нефти и газа, ионы сульфатов восстанавливаются до сероводорода благодаря углеводородам. Сернистый водород, поднимаясь к поверхности, окисляется кислородом воздуха до серы, которая и оседает в породах, образуя кристаллы. Эта теория в последнее время находит всё больше подтверждений, но пока остаётся открытым вопрос о химизме этих превращений.

От процесса происхождения серы в природе перейдём к её модификациям.

Аллотропия и полиморфизм

Сера, как и многие другие элементы таблицы Менделеева, существует в природе в нескольких формах. В химии их называют аллотропными модификациями. Существует сера ромбическая. Температура плавления её несколько ниже, чем у второй модификации: моноклинной (112 и 119 градусов по Цельсию). А различаются они строением элементарных ячеек. Ромбическая сера отличается большей плотностью и устойчивостью. Она может при нагревании до 95 градусов переходить во вторую форму – моноклинную. У обсуждаемого нами элемента есть аналоги в таблице Менделеева. Полиморфизм серы, селена и теллура учёные обсуждают до сих пор. Они имеют очень тесную связь между собой, и все модификации, которые они образуют, сильно похожи.

А далее мы разберём процессы, происходящие при плавлении серы. Но перед тем как начать, следует немного окунуться в теорию строения кристаллической решётки и явлений, происходящих при фазовых переходах вещества.

Из чего состоит кристалл?

Как известно, в газообразном состоянии вещество находится в виде молекул (или атомов), беспорядочно движущихся в пространстве. В жидком веществе составляющие его частицы группируются, но всё равно имеют достаточно большую свободу движения. В твёрдом агрегатном состоянии всё немного иначе. Здесь степень упорядоченности возрастает до своего максимального значения, и атомы образуют кристаллическую решётку. В ней, конечно, происходят колебания, но они имеют очень малую амплитуду, и это нельзя назвать свободным движением.

Любой кристалл можно поделить на элементарные ячейки – такие последовательные соединения атомов, которые повторяются во всём объёме образца соединения. Тут стоит уточнить, что такие ячейки – это не кристаллическая решётка, и тут атомы располагаются внутри объёма определённой фигуры, а не в её узлах. Для каждого кристалла они индивидуальны, но их можно разделить на несколько основных типов (сингоний) в зависимости от геометрии: триклинная, моноклинная, ромбическая, ромбоэдрическая, тетрагональная, гексагональная, кубическая.

Кратко разберём каждый тип решёток, ведь они делятся ещё на несколько подвидов. И начнём мы с того, чем они могут отличаться между собой. Во-первых, это соотношения длин сторон, а во-вторых, угол между ними.

Таким образом, триклинная сингония, самая низшая из всех, представляет собой элементарную решётку (параллелограмм), в которой все стороны и углы не равны между собой. Ещё один представитель так называемой низшей категории сингоний – моноклинная. Здесь два угла ячейки равны 90 градусам, а все стороны имеют разную длину. Следующий вид, относящейся к низшей категории, – ромбическая сингония. Она имеет три неравные между собой стороны, но все углы фигуры равны 90 градусам.

Перейдём к средней категории. И первый её член – тетрагональная сингония. Тут по аналогии нетрудно догадаться, что все углы фигуры, которую она представляет, равны 90 градусам, а также две из трёх сторон равны между собой. Следующий представитель – ромбоэдрическая (тригональная) сингония. Тут всё немного интереснее. Этот тип определяется тремя одинаковыми сторонами и тремя углами, которые равны между собой, но не являются прямыми.

Последний вариант средней категории – гексагональная сингония. В её определении ещё больше сложности. Этот вариант строится на трёх сторонах, две из которых равны и образуют угол 120 градусов, а третья находится в перпендикулярной им плоскости. Если взять три ячейки гексагональной сингонии и приложить их друг к другу, то мы получим цилиндр с шестигранным основанием (именно поэтому у неё такое название, ведь “гекса” в переводе с латинского означает “шесть”).

Ну а вершина всех сингоний, имеющая симметрию во всех направлениях, – кубическая. Она является единственной принадлежащей к высшей категории. Тут можно сразу догадаться, как её можно характеризовать. Все углы и стороны равны между собой и образуют куб.

Итак, мы закончили разбор теории по основным группам сингоний, а теперь подробнее расскажем о строении различных форм серы и свойствах, которые из этого вытекают.

Строение серы

Как уже было сказано, сера имеет две модификации: ромбическую и моноклинную. После раздела с теорией наверняка стало ясно, чем они отличаются. Но вся суть состоит в том, что в зависимости от температуры структура решётки может меняться. Вся суть в самом процессе превращений, происходящих, когда достигается температура плавления серы. Тогда кристаллическая решётка полностью разрушается, и атомы могут более-менее свободно двигаться в пространстве.

Но вернёмся к строению и особенностям такого вещества, как сера. Свойства химических элементов во многом зависят от их строения. Например, сера в силу особенностей кристаллической структуры обладает свойством флотации. Её частички не смачиваются водой, и прилипающие к ним пузырьки воздуха тянут их на поверхность. Таким образом, комовая сера всплывает при погружении в воду. На этом основаны некоторые способы отделения этого элемента из смеси ему подобных. А далее мы разберём основные методы добычи этого соединения.

Добыча

Сера может залегать с различными минералами, а следовательно, на различной глубине. В зависимости от этого выбирают разные способы добычи. Если глубина небольшая и под землёй нет скоплений газов, мешающих добыче, то материал добывают открытым способом: убирают пласты пород и, находя руду, содержащую серу, отправляют её на переработку. Но если эти условия не соблюдены и есть опасности, то применяют скважинный метод. В нём необходимо, чтобы достигалась температура плавления серы. Для этого применяют специальные установки. Аппарат для плавления комовой серы в этом способе просто необходим. Но об этом процессе -немного позднее.

Вообще при добыче серы любым способом существует большой риск отравления, потому как чаще всего вместе с ней залегают сероводород и сернистый газ, которые очень опасны для человека.

Чтобы лучше понять, какими недостатками и достоинствами обладает тот или иной способ, ознакомимся с методами переработки серосодержащей руды.

Извлечение

Тут тоже есть несколько приёмов, основанных на совершенно разных свойствах серы. Среди них выделяют термические, экстракционные, пароводяные, центрифугальные и фильтрационные.

Самые проверенные из них – термические. Они основаны на том, что температуры кипения и плавления серы ниже, чем у руд, в которые она “вклинивается”. Проблема только в том, что расходуется много энергии. Для поддержания температуры раньше приходилось сжигать часть серы. Несмотря на всю простоту, этот метод малоэффективен, и потери могут доходить до рекордных 45 процентов.

Мы идём по ветке исторического развития, поэтому переходим к пароводяному методу. В отличие от термических эти способы до сих пор используются на многих фабриках. Как ни странно, основаны они на том же свойстве – отличии температуры кипения и плавления серы от аналогичных показателей для сопутствующих металлов. Разница состоит лишь в том, каким образом происходит нагрев. Весь процесс идёт в автоклавах – специальных установках. Туда подаётся обогащённая серная руда, содержащая до 80 % добываемого элемента. Затем под давлением в автоклав закачивается горячий водяной пар. Разогреваясь до 130 градусов по Цельсию, сера плавится и выводится из системы. Конечно, остаются и так называемые хвосты – частички серы, плавающие в воде, образовавшейся благодаря конденсированию водяного пара. Их удаляют и вновь пускают в процесс, так как там тоже содержится немало нужного нам элемента.

Один из самых современных методов – центрифужный. К слову, разработан он в России. Если кратко, суть его в том, что расплав смеси серы и минералов, которым она сопутствует, погружается в центрифугу и раскручивается с большой скоростью. Более тяжёлая порода за счёт центробежной силы стремится от центра, а сама сера остаётся выше. Затем полученные слои просто отделяют друг от друга.

Есть ещё один метод, который тоже по сей день используется на производствах. Заключается он в отделении серы от минералов через специальные фильтры.

В этой статье мы рассмотрим исключительно термические методы извлечения несомненно важного для нас элемента.

Процесс плавления

Исследование теплообмена при плавлении серы – важный вопрос, потому как это один из самых экономичных способов добычи этого элемента. Мы можем комбинировать параметры системы при нагревании, и нам необходимо вычислить их оптимальное сочетание. Именно для этого проводится исследование теплообмена и анализ особенностей процесса плавления серы. Существует несколько видов установок для осуществления этого процесса. Котёл для плавления серы – одна из них. Получение искомого элемента с помощью этого изделия – лишь вспомогательный способ. Однако сегодня есть специальная установка – аппарат для плавления комовой серы. Он может эффективно использоваться на производстве для получения высокочистой серы в большом объёме.

Для вышеизложенной цели в 1890 году была изобретена установка, позволяющая плавить серу на глубине и выкачивать на поверхность с помощью трубы. Её конструкция достаточно проста и эффективна в действии: две трубы находятся друг в друге. По внешней трубе циркулирует перегретый до 120 градусов (температура плавления серы) пар. Конец внутренней трубы достаёт до залежей нужного нам элемента. Нагреваясь водой, сера начинает плавиться и выходить наружу. Всё достаточно просто. В современном варианте установка содержит ещё одну трубу: она находится внутри трубы с серой, и по ней идёт сжатый воздух, который заставляет расплав подниматься быстрее.

Есть ещё несколько методов, и в одном из них достигается температура плавления серы. Под землю опускают два электрода и пускают по ним ток. Так как сера – типичный диэлектрик, она не проводит ток и начинает сильно нагреваться. Таким образом она плавится и с помощью трубы, как и в первом способе, выкачивается наружу. Если серу хотят направить на производство серной кислоты, то её поджигают под землёй и выводят полученный газ наружу. Его доокисляют до оксида серы (VI), а потом растворяют в воде, получая конечный продукт.

Мы разобрали плавление серы, установки плавления серы и способы её добычи. Теперь пришла пора выяснить, зачем нужны столь сложные методы. На самом деле анализ процесса плавления серы и система контроля температуры нужны для того, чтобы хорошо очистить и эффективно применить конечный продукт добычи. Ведь сера – один из важнейших элементов, играющих ключевую роль во многих сферах нашей жизни.

Применение

Бессмысленно говорить, где применяются соединения серы. Проще сказать, где они не применяются. Сера есть в любой резине и резиновых изделиях, в газе, который подаётся в дома (там он нужен для идентификации утечки в случае таковой). Это самые бытовые и простые примеры. На самом деле сфер применения серы бесчисленное множество. Перечислить их все просто нереально. Но если мы возьмёмся делать это, окажется, что сера – один из самых необходимых для человечества элементов.

Заключение

Из этой статьи вы узнали, какая температура плавления у серы, чем этот элемент так важен для нас. Если вы заинтересованы в этом процессе и его изучении, то наверняка почерпнули для себя что-то новое. Например, это могут быть особенности плавления серы. В любом случае нет предела совершенству, и никому из нас не помешают знания процессов, происходящих в промышленности. Вы можете самостоятельно продолжить освоение технологических тонкостей процессов добычи, извлечения и переработки серы и других элементов, содержащихся в земной коре.

Периодическая таблица элементов

Периодическая таблица элементов

Наименование	Масса	Номер	Температура кипения	Температура плавления
Водород	1,00794	1	20,28 Кельвина	13,81 Кельвина
Гелий	4,0026	2	4,216 Кельвин	0,95 Кельвин
Литий	6,941	3	1615 Кельвин	453,7 Кельвин
Бериллий	9,01218	4	3243 Кельвин	1560 Кельвин
Бор	10,811	5	4275 Кельвин	2365 Кельвин
Углерод	12,011	6	5100 Кельвин	3825 Кельвин
Азот	14,0067	7	77,344 Кельвин	63,15 Кельвин
Кислород	15,9994	8	90,188 Кельвин	54,8 Кельвин
Фтор	18,9984	9	85 Кельвин	53,55 Кельвин
Неон	20. 1797	10	27,1 Кельвина	24,55 Кельвина
Натрий	22,98977	11	1156 Кельвин	371 Кельвин
Магний	24,305	12	1380 Кельвин	922 Кельвин
Алюминий	26,98154	13	2740 Кельвин	933,5 Кельвин
Силикон	28.0855	14	2630 Кельвин	1683 Кельвин
Фосфор	30,97376	15	553 Кельвин	317,3 Кельвин
Сера	32,066	16	717,82 Кельвин	392,2 Кельвин
Хлор	35,4527	17	239,18 Кельвин	172,17 Кельвин
Аргон	39,948	18	87,45 Кельвин	83,95 Кельвин
Калий	39,0983	19	1033 Кельвин	336,8 Кельвин
Кальций	40,078	20	1757 Кельвин	1112 Кельвин
Скандий	44,9559	21	3109 Кельвин	1814 Кельвин
Титан	47,88	22	3560 Кельвин	1945 Кельвин
Ванадий	50,9415	23	3650 Кельвин	2163 Кельвин
Хром	51,996	24	2945 Кельвин	2130 Кельвин
Марганец	54,938	25	2335 Кельвин	1518 Кельвин
Железо	55,847	26	3023 Кельвин	1808 Кельвин
Кобальт	58,9332	27	3143 Кельвин	1768 Кельвин
Никель	58,6934	28	3005 Кельвин	1726 Кельвин
Медь	63,546	29	2840 Кельвин	1356,6 Кельвин
Цинк	65,39	30	1180 Кельвин	692,73 Кельвин
Галлий	69,723	31	2478 Кельвин	302,92 Кельвин
Германий	72,61	32	3107 Кельвин	1211,5 Кельвина
Мышьяк	74,9216	33	876 Кельвин	1090 Кельвин
Селен	78,96	34	958 Кельвин	494 Кельвин
Бром	79,904	35	331,85 Кельвин	265,95 Кельвин
Криптон	83,8	36	120,85 Кельвина	116 Кельвина
Рубидий	85,4678	37	961 Кельвин	312,63 Кельвин
Стронций	87,62	38	1655 Кельвин	1042 Кельвин
Иттрий	88,9059	39	3611 Кельвин	1795 Кельвин
Цирконий	91,224	40	4682 Кельвин	2128 Кельвин
Ниобий	92,9064	41	5015 Кельвин	2742 Кельвин
Молибден	95,94	42	4912 Кельвин	2896 Кельвин
Технеций	98	43	4538 Кельвин	2477 Кельвин
Рутений	101,07	44	4425 Кельвин	2610 Кельвин
Родий	102,9055	45	3970 Кельвин	2236 Кельвин
Палладий	106,42	46	3240 Кельвин	1825 Кельвин
Серебро	107,868	47	2436 Кельвин	1235,08 Кельвин
Кадмий	112,41	48	1040 Кельвин	594,26 Кельвин
Индий	114,82	49	2350 Кельвин	429,78 Кельвин
Олово	118,71	50	2876 Кельвин	505,12 Кельвин
Сурьма	121,757	51	1860 Кельвин	903,91 Кельвин
Теллур	127,6	52	1261 Кельвин	722,72 Кельвин
Йод	126,9045	53	457,5 Кельвин	386,7 Кельвин
Ксенон	131,29	54	165,1 Кельвин	161,39 Кельвина
Цезий	132,9054	55	944 Кельвин	301,54 Кельвин
Барий	137,33	56	2078 Кельвин	1002 Кельвин
Лантан	138,9055	57	3737 Кельвин	1191 Кельвин
Церий	140,12	58	3715 Кельвин	1071 Кельвин
Празеодим	140,9077	59	3785 Кельвин	1204 Кельвин
Неодим	144,24	60	3347 Кельвин	1294 Кельвин
Прометий	145	61	3273 Кельвин	1315 Кельвин
Самарий	150,36	62	2067 Кельвин	1347 Кельвин
Европий	151,965	63	1800 Кельвин	1095 Кельвин
Гадолиний	157,25	64	3545 Кельвин	1585 Кельвин
Тербий	158,9253	65	3500 Кельвин	1629 Кельвин
Диспрозий	162,5	66	2840 Кельвин	1685 Кельвин
Гольмий	164,9303	67	2968 Кельвин	1747 Кельвин
Эрбий	167,26	68	3140 Кельвин	1802 Кельвин
Тулий	168,9342	69	2223 Кельвина	1818 Кельвина
Иттербий	173,04	70	1469 Кельвин	1092 Кельвин
Лютеций	174,967	71	3668 Кельвин	1936 Кельвин
Гафний	178,49	72	4875 Кельвин	2504 Кельвин
Тантал	180,9479	73	5730 Кельвин	3293 Кельвин
Вольфрам	183,85	74	5825 Кельвин	3695 Кельвин
Рений	186,207	75	5870 Кельвин	3455 Кельвин
Осмий	190,2	76	5300 Кельвин	3300 Кельвин
Иридий	192,22	77	4700 Кельвин	2720 Кельвин
Платина	195,08	78	4100 Кельвин	2042,1 Кельвин
Золото	196,9665	79	3130 Кельвин	1337,58 Кельвин
Меркурий	200,59	80	629,88 Кельвина	234,31 Кельвина
Таллий	204,383	81	1746 Кельвин	577 Кельвин
Свинец	207,2	82	2023 Кельвин	600,65 Кельвин
Висмут	208,9804	83	1837 Кельвин	544,59 Кельвин
Астатин	210	85	610 Кельвин	575 Кельвин
Радон	222	86	211,4 Кельвин	202 Кельвин
Франций	223	87	950 Кельвин	300 Кельвин
Радий	226,0254	88	1413 Кельвин	973 Кельвин
Торий	232. 0381	90	5060 Кельвин	2028 Кельвин
Протактиний	231.0359	91	4300 Кельвин	1845 Кельвин
Уран	238,029	92	4407 Кельвин	1408 Кельвин
Нептуний	237.0482	93	4175 Кельвин	912 Кельвин
Плутоний	244	94	3505 Кельвин	913 Кельвин
Америций	243	95	2880 Кельвин	1449 Кельвин

Структуры и физические свойства элементов периода 3

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

3632

• Джим Кларк
• Школа Труро в Корнуолле

На этой странице описаны структуры элементов 3-го периода от натрия до аргона и показано, как эти структуры можно использовать для объяснения физических свойств элементов.

Точки плавления и кипения

Через мгновение мы объясним все взлеты и падения на этом графике.

Электропроводность

Натрий, магний и алюминий являются хорошими проводниками электричества. Кремний является полупроводником. Ни один из остальных не проводит электричество. Эти тенденции объясняются ниже.

Три металлические структуры

Натрий, магний и алюминий имеют металлическую структуру, что объясняет их электропроводность и относительно высокие температуры плавления и кипения. Температуры плавления и кипения трех металлов повышаются из-за увеличения числа электронов, которые каждый атом может вносить в делокализованное «море электронов». Атомы также становятся меньше и имеют больше протонов по мере перехода от натрия к магнию и алюминию.

Притяжение и, следовательно, температуры плавления и кипения увеличиваются, потому что:

• Ядра атомов становятся более положительно заряженными.
• Море становится все более отрицательно заряженным.
• Море постепенно приближается к ядрам и тем сильнее притягивается.

Кремний — гигантская ковалентная структура

Кремний — это неметалл и имеет гигантскую ковалентную структуру, точно такую ​​же, как углерод в алмазе — отсюда и высокая температура плавления. Вы должны разорвать прочные ковалентные связи, чтобы расплавить его. В структуре нет явно свободных электронов, и хотя она проводит электричество, но не так, как металлы. Кремний является полупроводником.

Четыре молекулярных элемента

Фосфор, сера, хлор и аргон являются простыми молекулярными веществами, между молекулами которых существует только ван-дер-ваальсово притяжение. Их температуры плавления или кипения будут ниже, чем у первых четырех членов периода, имеющих гигантские структуры. Наличие отдельных молекул предотвращает любую возможность движения электронов, поэтому ни одна из них не проводит электричество. Размеры точек плавления и кипения полностью определяются размерами молекул:

Молекулы аргона состоят из отдельных атомов аргона.

• Фосфор : Существует несколько форм фосфора. Данные на графике в верхней части страницы относятся к белому фосфору, который содержит молекулы P ₄ . Чтобы расплавить фосфор, вам не нужно разрывать ковалентные связи — достаточно гораздо более слабых ван-дер-ваальсовых сил между молекулами.
• Сера : сера состоит из S ₈ колец атомов. Молекулы больше, чем молекулы фосфора, поэтому притяжение Ван-дер-Ваальса будет сильнее, что приведет к более высокой температуре плавления и кипения.
• Хлор : Хлор, Cl ₂ , представляет собой гораздо меньшую молекулу со сравнительно слабым ван-дер-ваальсовым притяжением, поэтому хлор будет иметь более низкую температуру плавления и кипения, чем сера или фосфор.
• Аргон : Молекулы аргона — это всего лишь отдельные атомы аргона, Ar. Возможности ван-дер-ваальсова притяжения между ними очень ограничены, поэтому температуры плавления и кипения аргона снова ниже.