Химия

Химические связи. Кристаллическая структура

Практически все вещества в природе могут находиться в трех агрегатных состояниях - газообразном, жидком и твердом. При этом вполне обычным представляется их последовательный переход из одного состояния в другое, например, при охлаждении: газ конденсируется в жидкость, а затем кристаллизуется.

Одинаковые молекулы связаны между собой во всем объеме одинаково. Это приводит к образованию периодически повторяющейся в пространстве структуры – кристаллической решетки.

Твердыми кристаллическими именуются те вещества и тела, которые имеют определенный тип пространственной кристаллической решетки, то есть обладают способностью изменяться в определенном направлении, но не во всех (это называется анизотропия).

Изотропия - способность менять физические характеристики по всем направлениям одновременно.

Строение, свойства кристаллических и аморфных тел совершенно различны. Если первые имеют четко ограниченную структуру, состоящую из упорядоченно расположенных частиц в пространстве, то у вторых всякий порядок отсутствует.

Общие свойства:

● Механические - то есть: упругость, твердость, способность к деформации.

● Тепловые - это температуры кипения и плавления, а также коэффициент теплового расширения. Электрические и магнитные - проводимость тепловая и электрическая.

Если описывать строение кристаллических и аморфных тел, то в первую очередь следует указать тип частиц, которые их слагают. В случае кристаллов это могут быть ионы, атомы, атом-ионы (в металлах), молекулы.

В зависимости от вида частиц, расположенных в узлах кристаллической решетки, и характера связи между ними различают четыре типа кристаллических решеток: ионные, атомные, молекулярные и металлические.

1. Ионная кристаллическая решетка. Её имеют все вещества с ионным типом связи — соли, щелочи, бинарные соединения активных металлов с активными неметаллами (оксиды, галогениды, сульфиды), алкоголяты, феноляты, соли аммония и аминов. В узлах решетки — ионы, между которыми существует электростатическое притяжение. Ионная связь очень прочная.

2. Металлическая кристаллическая решетка обусловлена металлической химической связью. Атомы металлов довольно слабо удерживают валентные электроны.

3. Атомная кристаллическая решетка - атомы веществ соединены между собой прочными ковалентными химическими связями.

4. Молекулярная кристаллическая решетка

В узлах молекулярного типа кристаллической решётки располагаются молекулы. Как правило, легко разрушить.