Номер 7, страница 158 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

7. Азот имеет очень низкие температуры плавления и кипения $-210 \;^{\circ}\mathrm{C}$ и $-196 \;^{\circ}\mathrm{C}$, а бор высокие $-$ $\approx 2075 \;^{\circ}\mathrm{C}$ и $\approx 3800 \;^{\circ}\mathrm{C}$ соответственно. Дайте объяснение такому различию.

Различие в температурах плавления и кипения азота и бора объясняется типом их кристаллических решеток в твердом состоянии и, как следствие, силой взаимодействия между частицами, образующими эти решетки.

Азот в твердом состоянии имеет молекулярную кристаллическую решетку. В узлах этой решетки расположены двухатомные молекулы азота ($N_2$). Внутри каждой молекулы атомы связаны очень прочной тройной ковалентной связью, но между собой отдельные молекулы $N_2$ удерживаются лишь слабыми межмолекулярными силами (силами Ван-дер-Ваальса). Для плавления (перехода из твердого в жидкое состояние) и кипения (перехода из жидкого в газообразное состояние) необходимо преодолеть именно эти слабые межмолекулярные силы, что требует незначительного количества энергии. Поэтому у азота очень низкие температуры плавления (–210 °C) и кипения (–196 °C).

Бор, напротив, образует атомную кристаллическую решетку. В узлах его решетки находятся атомы бора, прочно связанные друг с другом сильными ковалентными связями, которые образуют единую гигантскую трехмерную структуру (например, на основе икосаэдров $B_{12}$). Чтобы расплавить или вскипятить бор, необходимо разорвать эти многочисленные и очень прочные ковалентные связи по всему объему кристалла. На это требуется затратить огромное количество энергии, что и является причиной его чрезвычайно высоких температур плавления (≈2075 °C) и кипения (≈3800 °C).

Ответ: Ключевое различие заключается в строении веществ в твердом состоянии. Азот состоит из отдельных молекул $N_2$, связанных слабыми межмолекулярными силами (молекулярная решетка), что обуславливает низкие температуры фазовых переходов. Бор состоит из атомов, связанных прочными ковалентными связями в единую гигантскую структуру (атомная решетка), для разрушения которой требуются очень высокие температуры.