Křišťálová mřížka a její hlavní typy

Absolutně, každá chemická látka, která existuje v přírodě, je tvořena velkým počtem identických částic, které jsou vzájemně propojeny. Všechny látky existují ve třech agregovaných stavech: plynné, kapalné a pevné. Když je tepelný pohyb obtížný (při nízkých teplotách) a také v tuhých částech, jsou částice striktně orientovány v prostoru, což se projevuje jejich přesnou strukturou.

Krystalová mřížka hmoty je struktura s geometricky uspořádaným uspořádáním částic (atomů, molekul nebo iontů) v určitých bodech prostoru. V různých lattech rozlišujeme mezi intersticiálním prostorem a přímými uzly - body, ve kterých se nacházejí samotné částice.

Křišťálová mřížka má čtyři typy: kovové, molekulové, atomové, iontové. Typy mřížek se určují podle druhu částic umístěných v jejich uzlech a také podle povahy spojení mezi nimi.

Křišťálová mřížka se nazývá molekulární mřížka v případě, že molekuly jsou umístěny v jeho uzlech. Oni jsou propojeni intermolekulárními poměrně slabými silami, nazvanými van der Waalsovými silami, ale atomy uvnitř molekuly jsou spojeny mnohem silnější kovalentní vazbou (polární nebo nepolární). Molekulární krystalová mřížka je vlastní chlóru, tuhého vodíku, oxidu uhličitého a dalších látek, které jsou při normální teplotě plynné.

Krystaly, které tvoří vzácné plyny, mají také molekulární mřížky sestávající z monatomických molekul. Většina tuhých organických látek má přesně tuto strukturu. Počet anorganických látek, který je součástí molekulární struktury, je velmi malý. Jedná se například o tuhý halogenovaný vodík, přírodní síru, ledu, tuhé jednoduché látky a některé další.

Při zahřátí jsou poměrně slabé intermolekulární vazby zcela zničeny, proto látky s takovými mřížemi mají velmi nízké teploty tání a nízkou tvrdost, jsou nerozpustné nebo slabě rozpustné ve vodě, roztoky, které prakticky nevedou elektrický proud, jsou charakterizovány značnou těkavostí. Minimální teploty varu a teploty tání jsou pro látky z nepolárních molekul.

Kovová je krystalová mřížka, jejíž uzly jsou tvořeny atomy a kladnými ionty (kationty) kovu s volnými valenčními elektrony (které byly odděleny od atomů, když se vytvářejí ionty) náhodně se pohybující ve velkém množství krystalu. Tyto elektrony jsou však v podstatě polo-volné, protože se mohou volně pohybovat pouze v mezích, které tato krystalová mřížka omezuje.

Elektrostatické elektrony a kladné kovové ionty se vzájemně přitahují, což vysvětluje stabilitu kovové krystalové mřížky. Sada volně pohyblivých elektronů se nazývá elektronový plyn - poskytuje dobrou elektrickou a tepelnou vodivost kovů. S výskytem elektrického napětí elektrony spěchají k pozitivní částice, podílejí se na vytváření elektrického proudu a interagují s ionty.

Kovová krystalová mřížka je charakteristická zejména u elementárních kovů, stejně jako u sloučenin různých kovů navzájem. Hlavní vlastnosti, které jsou obsaženy v kovových krystalech (mechanická pevnost, těkavost, teplota tání), kolísají dostatečně. Avšak takové fyzikální vlastnosti, jako je plasticita, tažnost, vysoká elektrická a tepelná vodivost, charakteristický kovový lesk jsou charakteristické pouze pro krystaly s kovovou mřížkou.