Номер 768, страница 128 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

768. Простые вещества, образованные атомами неметаллов, в большинстве своём являются диэлектриками, т. е. плохо проводят электрический ток. Однако одно из простых веществ неметаллов используется в качестве материала для изготовления токопроводящих контактов в электродвигателях. Назовите вещество и перечислите его физические свойства.

Решение

Простое вещество, образованное атомами неметалла и используемое для изготовления токопроводящих контактов в электродвигателях, — это графит. Графит является одной из аллотропных модификаций углерода.

В отличие от большинства простых веществ-неметаллов, которые являются диэлектриками (например, алмаз, сера, фосфор), графит обладает способностью проводить электрический ток. Это свойство обусловлено его уникальным кристаллическим строением. Кристаллическая решетка графита имеет слоистую структуру. Внутри каждого слоя атомы углерода прочно связаны ковалентными связями, но один из валентных электронов каждого атома является делокализованным, то есть может свободно перемещаться в пределах слоя. Наличие этих подвижных электронов и обеспечивает электропроводность графита.

Слабые межмолекулярные связи между слоями объясняют другие важные свойства графита: мягкость и способность легко расслаиваться. Именно сочетание электропроводности, мягкости (чтобы не изнашивать коллектор двигателя) и высокой термостойкости делает графит идеальным материалом для щеток электродвигателей.

Основные физические свойства графита:

• Агрегатное состояние: твердое вещество при нормальных условиях.
• Цвет: темно-серый, почти черный.
• Блеск: металлический, но несильный.
• Твердость: очень низкая (1–2 по шкале Мооса). Графит мягок, жирный на ощупь, оставляет темный след на бумаге.
• Плотность: около $2,2 \text{ г/см}^3$.
• Электропроводность: хороший проводник электрического тока.
• Теплопроводность: обладает высокой теплопроводностью.
• Тугоплавкость: очень высокая температура сублимации (перехода из твердого состояния в газообразное), около $3650 \text{ °C}$.
• Хрупкость: несмотря на мягкость, является хрупким материалом.

Ответ: Вещество — графит. Его физические свойства: твердое вещество темно-серого цвета с металлическим блеском, мягкий, хрупкий, тугоплавкий, обладает хорошей электропроводностью и теплопроводностью, имеет слоистую структуру, обеспечивающую смазывающие свойства.