Вещества, обладающие твердостью, тугоплавкостью, хорошей растворимостью в воде, как правило, имеют кристаллическую решетку

Кратко: утверждение частично верное. Твёрдость и тугоплавкость действительно часто ассоциируются с кристаллической решёткой, особенно у ионных и сеточных веществ. Но хорошая растворимость в воде не universal характерна для всех таких веществ: многие кристаллы растворимы в воде, но есть и очень твёрдые вещества, нерастворимые в воде. Ниже — подробное объяснение.

Пояснение по шагам

1. Что означают термины

• Твёрдость: способность материала сопротивляться пластическим деформациям и царапинам.
• Тугоплавкость: высокая температура плавления, т.е. твердый материал плавится только при высокой температуре.
• Растворимость в воде: способность вещества исчезать в водном растворе за счёт гидратации и распада его кристаллической решётки.
• Кристаллическая решётка: упорядочная, периодическая структура твёрдого вещества, часто связанная с сильными межатомными связями (ионными или ковалентными).

2. Как связаны эти свойства с типами твёрдого вещества

• Ионно-кристаллические вещества (например, NaCl, KNO3, CaSO4): связи между ионами сильно энергозатратны, из-за чего обычно высокая твёрдость и высокая или умеренная тугоплавкость. Растворимость в воде зависит от того, достаточно ли энергия гидратации ионов превышает энергию кристаллической решётки: NaCl хорошо растворим в воде, CaCO3 почти нерастворим.
• Ковалентно-сеточные вещества (например, diamond, SiO2, графит): очень высокие температуры плавления и твёрдость, но растворимость в воде обычно отсутствует или минимальна (диамонт практически нерастворим в воде; SiO2 — практически нерастворим).
• Металлы: обычно формируют металлическую кристаллическую решётку, высокая твёрдость и плавление, но в большинстве случаев нерастворимы в воде (образуют гидроксиды/соляные растворы при определённых условиях, но сами металлы не растворяются как вещества).

3. Примеры для наглядности

• NaCl: твёрдый, тугоплавкий по сравнению с многими солями, высокий коэффициент растворимости в воде; кристаллическая решётка ионы Na+ и Cl−.
• CaCO3: кристаллическая решётка, твёрдость высокая для кальцийкарбоната, но растворимость в воде очень мала (способен растворяться слабее при кислотной среде).
• SiO2 (кварц): очень твёрдый, высокая точка плавления, практически нерастворим в воде из-за прочной сеточной связи.
• Diamond: крайне твёрдый, очень высокая плавкость, практически нерастворим в воде.
• Кристаллы соли типа KNO3: твёрдые, тугоплавкие относительно растворимости, хорошо растворимы в воде.

4. Вывод по исходному утверждению

• Утверждение: “Вещества, обладающие твердостью, тугоплавкостью, хорошей растворимостью в воде, как правило, имеют кристаллическую решётку” — не полностью точное.
• Что действительно верно: твердость и тугоплавкость часто характерны для веществ с кристаллической решёткой (особенно для ионно-кислотных и сеточных веществ).
• Что не верно безусловно: хорошая растворимость в воде не гарантировано у всех таких веществ. Многие твёрдые и тугоплавкие вещества не растворяются в воде (например, кварц SiO2, алмаз). Также существуют вещества с кристаллической решёткой, которые растворяются очень плохо или вообще не растворяются в воде (определённые карбонаты, силики и т. п. в чистом виде).
• Итак: можно переформулировать более точно так: “Часто твёрдые и тугоплавкие вещества с кристаллической решёткой растворяются в воде, если энергия гидратации сопоставима с энергией кристаллической решётки; но растворимость в воде строго не связана с наличием кристаллической решётки и есть значительные исключения.”

Как оформить ответ в рамках учебной задачи

• Ключевая идея: связь твёрдости/тугоплавкости и кристаллической решётки сильна; растворимость в воде зависит от соотношения энергий кристаллической решётки и гидратации.
• Приведите примеры (NaCl — растворим, CaCO3 — слабо растворим, SiO2 — нерастворим; diamond — нерастворим).
• Итог: утверждение частично верно; требуется добавлять оговорку про растворимость и учитывать конкретный тип вещества.

Если хочешь, могу переформулировать ответ как короткую формулу-правило и дать ещё больше примеров под конкретный класс или задание.