Типи кристалічних решіток різних речовин

У природі є два види твердих тіл, які помітно різняться своїми властивостями. Це аморфні і кристалічні тіла. І аморфні тіла не мають точної температури плавлення, вони під час нагрівання поступово розм'якшуються, а потім переходять в текучий стану. Прикладом таких речовин може служити смола або звичайний пластилін. Але зовсім по-іншому справа йде з кристалічними речовинами. Вони залишаються в твердому стані до якоїсь певної температури, і тільки досягнувши її, ці речовини розплавляються.

Тут вся справа в будові таких речовин. У кристалічних тілах частинки, з яких вони складаються, розташовані в певних точках. І якщо їх з'єднати прямими лініями, то вийде якийсь уявний каркас, який так і називається - кристалічна решітка. А типи кристалічних решіток можуть бути самі різні. І по виду частинок, з яких вони «побудовані», решітки поділяються на чотири типи. Це іонна, атомна, молекулярна і металева решітки.

І у вузлах іонних кристалічних решіток, відповідно, розташовані іони, і між ними існує іонний зв'язок. Іони ці можуть бути як простими (Cl-, Na +), так і складними (OH-, SO2-). І такі типи кристалічних решіток можуть містити деякі гідроксиди та оксиди металів, солі та інші подібні речовини. Візьмемо, наприклад, звичайний хлорид натрію. У ньому чергуються негативні іони хлору і позитивні іони натрію, які утворюють кубічну кристалічну решітку. Іонні зв'язки в такій решітці досить стійкі і речовини, «побудовані» за таким принципом, мають досить високу міцність і твердість.

Є також типи кристалічних решіток, званих атомними. Тут у вузлах розташовані атоми, між якими існує сильна ковалентний зв'язок. Атомну решітку мають не дуже багато речовин. До них відноситься алмаз, а також кристалічний германій, кремній і бор. Є ще деякі складні речовини, які містять оксид кремнію і мають, відповідно, атомну кристалічну решітку. Це пісок, кварц, гірський кришталь і кремнезем. І в більшості випадків такі речовини дуже міцні, тверді і тугоплавкі. Також вони практично нерозчинні.

А молекулярні типи кристалічних решіток мають самі різні речовини. До них відноситься замерзла вода, тобто звичайний лід, «сухий лід» - затверділий оксид вуглецю, а також твердий сірководень і хлороводень. Ще молекулярні решітки мають багато твердих органічних сполук. До них відноситься цукор, глюкоза, нафталін та інші подібні речовини. А молекули, що знаходяться у вузлах такої решітки, пов'язані між собою полярними і неполярними хімічними зв'язками. І незважаючи на те, що всередині молекул між атомами існують міцні ковалентні зв'язки, самі ці молекули тримаються в решітці за рахунок дуже слабких міжмолекулярних зв'язків. Тому такі речовини досить летючий, легко плавляться і не володіють великою твердістю.

Ну а метали мають самі різні види кристалічних решіток. І в їх вузлах можуть знаходитися як атоми, так і іони. При цьому атоми можуть легко перетворюватися в іони, віддаючи свої електрони в «загальне користування». Таким же чином іони, «захопивши» вільний електрон, можуть ставати атомами. І така будова металевої кристалічної решітки визначає такі властивості металів, як пластичність, ковкість, тепло- і електропровідність.

Також типи кристалічних решіток металів, та й інших речовин, діляться на сім основних систем за формою елементарних комірок решітки. Найпростішою є кубічна комірка. Є також ромбические, тетрагональні, гексагональних, ромбоедріческіе, моноклінні і триклинной елементарні комірки, які визначають форму всієї кристалічної решітки. Але в більшості випадків кристалічні решітки є більш складними, ніж ті, що перераховані вище. Це пов'язано з тим, що елементарні частинки можуть перебувати не тільки в самих вузлах решітки, а і в її центрі або на її гранях. І серед металів найбільш поширені такі три складні кристалічні решітки: гранецентрированная кубічна, об'ємно-центрована кубічна і гексагональная щільноупакована. Ще фізичні характеристики металів залежать не тільки від форми їх кристалічної решітки, а й від межатомного відстані і від інших параметрів.