گام به گام خود را بیازمایید صفحه 71 درس شیمی جلوه ای از هنر، زیبایی و ماندگاری شیمی (3)

1- گرافیت و الماس از جمله دگرشكل های طبیعی كربن بوده كه جزو جامدهای كووالانسی هستند. با توجه به ساختارهای زیر به پرسش ها پاسخ دهید.

آ) كدام ساختار، جامد كووالانسی با چینش دو بعدی اتم ها و كدام یك، جامد كووالانسی با چینش سه بعدی اتم ها را نشان می دهد؟

ب) با توجه به اینكه گرافیت موجود در مغز مداد بر روی كاغذ اثر به جا می گذارد، كدام ساختار با این ویژگی هم خوانی دارد؟ توضیح دهید.

پ) چرا در ساخت مته ها و ابزار برش شیشه از الماس استفاده می شود؟

ت) كدام چگالی (2/27 یا 3/51 گرم بر سانتیمتر مكعب) را به گرافیت می توان نسبت داد؟ چرا؟

2- باتوجه به جدول زیر به پرسش ها پاسخ دهید.

آ) اگر سیلیسیم خالص ساختاری همانند الماس داشته باشد، پیش بینی كنید نقطه ذوب الماس بالاتر است یا سیلیسیم؟ چرا؟

ب) اگر آنتالپی پیوند OــSi بیشتر از پیوند  Siــ  Siو ساختار  Si(s)با SiO₂(s) مشابه باشد، توضیح دهید چرا سیلیسیم در طبیعت به حالت خالص یافت نشده و به طور عمده به شكل سیلیس یافت می شود؟

1- آ) (2) چینش دو بعدی

(1) چینش سه بعدی اتم ها را نشان می دهد.

ب) ساختار 2. زیرا ساختار لایه ای دارد و بین لایه ها نیروهای ضعیف وجود داردکه هنگام نوشتن لایه هایی از آن بر سطح کاغذ می نشیند.

پ) الماس جامد کوالانسی سه بعدی است که در سرتاسر ساختار آن اتم های کربن با پیوند اشتراکی به هم متصل اند. این ساختار سخت برای برش شیشه مناسب است.

ت) 2/27 را؛ زیرا بین لایه های گرافیت فضای خالی وجود دارد.

2) آ) سیلیسیم همانند الماس یک جامد کوالانسی سه بعدی است با این تفاوت که طول پیوند در الماس بلندتر و میانگین آنتالپی آن کم تر است، از این رو هنگام ایجاد خراش در سطح آن اتم ها آسان تر جا به جا یا جدا می شوند.

ب) سیلیس و سیلیسیم هردو جامد کوالانسی هستند. اما پیوندهای قوی تر در ساختار سیلیس سبب می شود که این ماده پایداری بیشتری از سیلیسیم داشته باشد و در طبیعت به میزان بیشتری یافت شود.