Podczas przeprowadzania wielu reakcji fizycznych i chemicznych substancja przechodzi w stały stan skupienia. W tym przypadku cząsteczki i atomy mają tendencję do układania się w taki porządek przestrzenny, w którym siły oddziaływania pomiędzy cząsteczkami materii byłyby maksymalnie zrównoważone. W ten sposób uzyskuje się wytrzymałość substancji stałej. Atomy po zajęciu określonej pozycji wykonują niewielkie ruchy oscylacyjne, których amplituda zależy od temperatury, ale ich położenie w przestrzeni pozostaje stałe. Siły przyciągania i odpychania równoważą się w pewnej odległości.

Współczesne poglądy na temat budowy materii

Współczesna nauka twierdzi, że atom składa się z naładowanego jądra, które niesie ze sobą ładunek dodatni, oraz elektronów, które niosą ze sobą ładunki ujemne. Z prędkością kilku tysięcy bilionów obrotów na sekundę elektrony wirują po swoich orbitach, tworząc chmurę elektronów wokół jądra. Dodatni ładunek jądra jest liczbowo równy ujemnemu ładunkowi elektronów. Zatem atom substancji pozostaje elektrycznie obojętny. Możliwe interakcje z innymi atomami zachodzą, gdy elektrony oddzielają się od atomu macierzystego, zakłócając w ten sposób równowagę elektryczną. W jednym przypadku atomy są ułożone w określonej kolejności, co nazywa się siecią krystaliczną. W innym, ze względu na złożone oddziaływanie jąder i elektronów, łączą się one w cząsteczki różnego typu i złożoności.

Definicja sieci krystalicznej

Podsumowując, różne typy sieci krystalicznych substancji to sieci o różnych orientacjach przestrzennych, w których węzłach znajdują się jony, cząsteczki lub atomy. To stabilne geometryczne położenie przestrzenne nazywane jest siecią krystaliczną substancji. Odległość między węzłami jednej komórki kryształowej nazywa się okresem tożsamości. Kąty przestrzenne, pod którymi znajdują się węzły komórkowe, nazywane są parametrami. Zgodnie z metodą konstruowania wiązań sieci krystaliczne mogą być proste, skupione na podstawie, skupione na twarzy i skupione na ciele. Jeśli cząstki materii znajdują się tylko w rogach równoległościanu, taką sieć nazywa się prostą. Przykład takiej kraty pokazano poniżej:

Jeżeli oprócz węzłów cząstki substancji znajdują się w środku przekątnych przestrzennych, wówczas taki układ cząstek w substancji nazywa się siecią krystaliczną skupioną na ciele. Ten typ jest wyraźnie pokazany na rysunku.

Jeżeli oprócz węzłów na wierzchołkach sieci znajduje się węzeł w miejscu przecięcia wyimaginowanych przekątnych równoległościanu, wówczas mamy sieć typu centrowanego na ścianie.

Rodzaje sieci krystalicznych

Różne mikrocząstki tworzące substancję determinują różne typy sieci krystalicznych. Potrafią określić zasadę budowania połączeń pomiędzy mikrocząstkami wewnątrz kryształu. Fizyczne typy sieci krystalicznych są jonowe, atomowe i molekularne. Obejmuje to również różne typy metalowych sieci krystalicznych. Chemia bada zasady wewnętrznej struktury pierwiastków. Rodzaje sieci krystalicznych przedstawiono bardziej szczegółowo poniżej.

Jonowe sieci krystaliczne

Tego typu sieci krystaliczne występują w związkach z wiązaniem jonowym. W tym przypadku miejsca sieciowe zawierają jony o przeciwnych ładunkach elektrycznych. Dzięki polu elektromagnetycznemu siły oddziaływania międzyjonowego są dość silne, co determinuje właściwości fizyczne substancji. Wspólnymi cechami są ogniotrwałość, gęstość, twardość i zdolność przewodzenia prądu elektrycznego. Jonowe typy sieci krystalicznych występują w substancjach takich jak sól kuchenna, azotan potasu i inne.

Atomowe sieci krystaliczne

Ten typ struktury materii jest nieodłączny od pierwiastków, których strukturę wyznaczają kowalencyjne wiązania chemiczne. Tego typu sieci krystaliczne zawierają w węzłach pojedyncze atomy, połączone ze sobą silnymi wiązaniami kowalencyjnymi. Ten typ wiązania występuje, gdy dwa identyczne atomy „współdzielą” elektrony, tworząc w ten sposób wspólną parę elektronów dla sąsiednich atomów. Dzięki temu oddziaływaniu wiązania kowalencyjne wiążą atomy równomiernie i silnie w określonej kolejności. Pierwiastki chemiczne zawierające sieci krystaliczne typu atomowego są twarde, mają wysoką temperaturę topnienia, są słabymi przewodnikami prądu elektrycznego i są nieaktywne chemicznie. Klasycznymi przykładami pierwiastków o podobnej strukturze wewnętrznej są diament, krzem, german i bor.

Molekularne sieci krystaliczne

Substancje posiadające molekularny typ sieci krystalicznej to układ stabilnych, oddziałujących, ściśle upakowanych cząsteczek, które znajdują się w węzłach sieci krystalicznej. W takich związkach cząsteczki zachowują swoje położenie przestrzenne w fazie gazowej, ciekłej i stałej. W węzłach kryształu cząsteczki są utrzymywane razem przez słabe siły van der Waalsa, które są dziesiątki razy słabsze niż siły oddziaływania jonowego.

Cząsteczki tworzące kryształ mogą być polarne lub niepolarne. W wyniku spontanicznego ruchu elektronów i drgań jąder w cząsteczkach równowaga elektryczna może się przesunąć – w ten sposób powstaje chwilowy elektryczny moment dipolowy. Odpowiednio zorientowane dipole wytwarzają siły przyciągające w sieci. Dwutlenek węgla i parafina są typowymi przykładami pierwiastków z molekularną siecią krystaliczną.

Metalowe sieci krystaliczne

Wiązanie metaliczne jest bardziej elastyczne i ciągliwe niż wiązanie jonowe, chociaż może się wydawać, że oba opierają się na tej samej zasadzie. Rodzaje sieci krystalicznych metali wyjaśniają ich typowe właściwości - takie jak wytrzymałość mechaniczna, przewodność cieplna i elektryczna oraz topliwość.

Charakterystyczną cechą metalowej sieci krystalicznej jest obecność dodatnio naładowanych jonów metali (kationów) w miejscach tej sieci. Pomiędzy węzłami znajdują się elektrony, które bezpośrednio biorą udział w tworzeniu pola elektrycznego wokół sieci. Liczba elektronów poruszających się w tej sieci krystalicznej nazywana jest gazem elektronowym.

W przypadku braku pola elektrycznego swobodne elektrony wykonują ruch chaotyczny, losowo oddziałując z jonami sieci. Każde takie oddziaływanie zmienia pęd i kierunek ruchu ujemnie naładowanej cząstki. Elektrony swoim polem elektrycznym przyciągają do siebie kationy, równoważąc ich wzajemne odpychanie. Chociaż elektrony są uważane za wolne, ich energia nie jest wystarczająca, aby opuścić sieć krystaliczną, więc te naładowane cząstki stale znajdują się w jej granicach.

Obecność pola elektrycznego daje gazowi elektronowemu dodatkową energię. Połączenie z jonami w sieci krystalicznej metali nie jest silne, dlatego elektrony łatwo opuszczają jej granice. Elektrony poruszają się wzdłuż linii siły, pozostawiając dodatnio naładowane jony.

wnioski

Chemia przywiązuje dużą wagę do badania wewnętrznej struktury materii. Rodzaje sieci krystalicznych poszczególnych pierwiastków determinują niemal cały zakres ich właściwości. Oddziałując na kryształy i zmieniając ich strukturę wewnętrzną, można wzmocnić pożądane właściwości substancji i usunąć niepożądane oraz przekształcić pierwiastki chemiczne. Zatem badanie wewnętrznej struktury otaczającego świata może pomóc w zrozumieniu istoty i zasad struktury wszechświata.

Molekularna i niemolekularna budowa substancji. Struktura materii

To nie pojedyncze atomy czy cząsteczki wchodzą w interakcje chemiczne, ale substancje. Substancje klasyfikuje się ze względu na rodzaj wiązania molekularny I struktura niemolekularna. Substancje złożone z cząsteczek nazywane są substancje molekularne. Wiązania między cząsteczkami w takich substancjach są bardzo słabe, znacznie słabsze niż między atomami wewnątrz cząsteczki i nawet w stosunkowo niskich temperaturach ulegają rozerwaniu - substancja przechodzi w ciecz, a następnie w gaz (sublimacja jodu). Temperatury topnienia i wrzenia substancji składających się z cząsteczek rosną wraz ze wzrostem masy cząsteczkowej. DO substancje molekularne obejmują substancje o budowie atomowej (C, Si, Li, Na, K, Cu, Fe, W), wśród nich znajdują się metale i niemetale. Do substancji struktura niemolekularna obejmują związki jonowe. Większość związków metali z niemetalami ma tę strukturę: wszystkie sole (NaCl, K 2 SO 4), niektóre wodorki (LiH) i tlenki (CaO, MgO, FeO), zasady (NaOH, KOH). Substancje jonowe (niemolekularne). mają wysokie temperatury topnienia i wrzenia.

Ciało stałe: amorficzne i krystaliczne

Substancje stałe dzielą się na krystaliczny i amorficzny.

Substancje amorficzne nie mają wyraźnej temperatury topnienia - po podgrzaniu stopniowo miękną i zmieniają się w stan płynny. Na przykład plastelina i różne żywice są w stanie amorficznym.

Substancje krystaliczne charakteryzują się prawidłowym ułożeniem cząstek, z których się składają: atomów, cząsteczek i jonów – w ściśle określonych punktach przestrzeni. Kiedy te punkty łączą się liniami prostymi, powstaje przestrzenna struktura zwana siecią krystaliczną. Punkty, w których znajdują się cząstki kryształów, nazywane są węzłami sieci. W zależności od rodzaju cząstek znajdujących się w węzłach sieci krystalicznej oraz charakteru połączenia między nimi wyróżnia się cztery typy sieci krystalicznych: jonowe, atomowe, molekularne i metaliczne.

Sieci krystaliczne nazywane są jonowymi, w węzłach których znajdują się jony. Tworzą je substancje posiadające wiązania jonowe, które mogą wiązać zarówno proste jony Na+, Cl -, jak i złożone SO 4 2-, OH -. W konsekwencji sole oraz niektóre tlenki i wodorotlenki metali mają jonowe sieci krystaliczne. Na przykład kryształ chlorku sodu zbudowany jest z naprzemiennych dodatnich jonów Na + i ujemnych jonów Cl -, tworząc siatkę w kształcie sześcianu. Wiązania pomiędzy jonami w takim krysztale są bardzo trwałe. Dlatego substancje posiadające sieć jonową charakteryzują się stosunkowo dużą twardością i wytrzymałością, są ogniotrwałe i nielotne.

Sieć krystaliczna - a) i sieć amorficzna - b).

Sieć krystaliczna - a) i sieć amorficzna - b).

Atomowe sieci krystaliczne

Atomowy nazywane są sieciami krystalicznymi, w których węzłach znajdują się pojedyncze atomy. W takich sieciach atomy są ze sobą połączone bardzo silne wiązania kowalencyjne. Przykładem substancji o tego typu sieciach krystalicznych jest diament, jedna z alotropowych modyfikacji węgla. Większość substancji o atomowej sieci krystalicznej ma bardzo wysokie temperatury topnienia (np. dla diamentu ponad 3500°C), są mocne i twarde oraz praktycznie nierozpuszczalne.

Molekularne sieci krystaliczne

Molekularny zwane sieciami krystalicznymi, w węzłach których znajdują się cząsteczki. Wiązania chemiczne w tych cząsteczkach mogą być zarówno polarne (HCl, H 2 O), jak i niepolarne (N 2, O 2). Pomimo tego, że atomy wewnątrz cząsteczek są połączone bardzo silnymi wiązaniami kowalencyjnymi, słabe siły przyciągania międzycząsteczkowego działają między samymi cząsteczkami. Dlatego substancje z molekularnymi sieciami krystalicznymi mają niską twardość, niską temperaturę topnienia i są lotne. Większość stałych związków organicznych ma molekularne sieci krystaliczne (naftalen, glukoza, cukier).

Molekularna sieć krystaliczna (dwutlenek węgla)

Metalowe sieci krystaliczne

Substancje z wiązanie metaliczne mają metalowe sieci krystaliczne. W węzłach takich sieci znajdują się atomy i jony(albo atomy, albo jony, w które atomy metali łatwo przekształcają się, oddając swoje zewnętrzne elektrony „do powszechnego użytku”). Ta wewnętrzna struktura metali determinuje ich charakterystyczne właściwości fizyczne: ciągliwość, plastyczność, przewodność elektryczną i cieplną, charakterystyczny metaliczny połysk.

Ściągawki

To nie pojedyncze atomy czy cząsteczki wchodzą w interakcje chemiczne, ale substancje. Substancje klasyfikuje się ze względu na rodzaj wiązania molekularne i niemolekularne Budynki.

Są to substancje zbudowane z cząsteczek. Wiązania między cząsteczkami w takich substancjach są bardzo słabe, znacznie słabsze niż między atomami wewnątrz cząsteczki i nawet w stosunkowo niskich temperaturach ulegają rozerwaniu - substancja przechodzi w ciecz, a następnie w gaz (sublimacja jodu). Temperatury topnienia i wrzenia substancji składających się z cząsteczek rosną wraz ze wzrostem masy cząsteczkowej. Do substancji molekularnych zalicza się substancje o budowie atomowej (C, Si, Li, Na, K, Cu, Fe, W), wśród których wyróżnia się metale i niemetale.

Niemolekularna struktura substancji

Do substancji niemolekularny struktury obejmują związki jonowe. Większość związków metali z niemetalami ma tę strukturę: wszystkie sole (NaCl, K 2 SO 4), niektóre wodorki (LiH) i tlenki (CaO, MgO, FeO), zasady (NaOH, KOH). Substancje jonowe (niemolekularne) mają wysokie temperatury topnienia i wrzenia.

Ciało stałe: krystaliczne i amorficzne

Substancje amorficzne nie mają wyraźnej temperatury topnienia - po podgrzaniu stopniowo miękną i zmieniają się w stan płynny. Na przykład plastelina i różne żywice są w stanie amorficznym.

Substancje krystaliczne charakteryzują się prawidłowym ułożeniem cząstek, z których się składają: atomów, cząsteczek i jonów – w ściśle określonych punktach przestrzeni. Gdy punkty te połączą się liniami prostymi, powstaje układ przestrzenny, tzw sieci krystalicznej. Punkty, w których znajdują się cząstki kryształów, nazywane są węzły sieciowe.

W zależności od rodzaju cząstek znajdujących się w węzłach sieci krystalicznej oraz charakteru połączenia między nimi wyróżnia się cztery typy sieci krystalicznych: jonowe, atomowe, molekularne i metaliczne .

Jonowe sieci krystaliczne

joński nazywane są sieciami krystalicznymi, w których węzłach znajdują się jony. Tworzą je substancje posiadające wiązania jonowe, które mogą wiązać zarówno proste jony Na +, Cl -, jak i jony złożone S0 4 2-, OH -. W konsekwencji sole oraz niektóre tlenki i wodorotlenki metali mają jonowe sieci krystaliczne. Na przykład kryształ chlorku sodu zbudowany jest z naprzemiennych dodatnich jonów Na + i ujemnych jonów Cl -, tworząc siatkę w kształcie sześcianu.

Jonowa sieć krystaliczna soli kuchennej

Wiązania pomiędzy jonami w takim krysztale są bardzo trwałe. Dlatego substancje posiadające sieć jonową charakteryzują się stosunkowo dużą twardością i wytrzymałością, są ogniotrwałe i nielotne.

Atomowe sieci krystaliczne

Atomowy nazywane są sieciami krystalicznymi, w których węzłach znajdują się pojedyncze atomy. W takich sieciach atomy są połączone ze sobą bardzo silnymi wiązaniami kowalencyjnymi. Przykładem substancji o tego typu sieciach krystalicznych jest diament, jedna z alotropowych modyfikacji węgla.

Atomowa sieć krystaliczna diamentu

Większość substancji o atomowej sieci krystalicznej ma bardzo wysokie temperatury topnienia (np. dla diamentu ponad 3500°C), są mocne i twarde oraz praktycznie nierozpuszczalne.

Molekularne sieci krystaliczne

Molekularny zwane sieciami krystalicznymi, w węzłach których znajdują się cząsteczki.

Molekularna sieć krystaliczna jodu

Wiązania chemiczne w tych cząsteczkach mogą być zarówno polarne (HCl, H 2 O), jak i niepolarne (N 2, O 2). Pomimo tego, że atomy wewnątrz cząsteczek są połączone bardzo silnymi wiązaniami kowalencyjnymi, pomiędzy samymi cząsteczkami działają słabe międzycząsteczkowe siły przyciągania. Dlatego substancje z molekularnymi sieciami krystalicznymi mają niską twardość, niską temperaturę topnienia i są lotne. Większość stałych związków organicznych ma molekularne sieci krystaliczne (naftalen, glukoza, cukier).

Metalowe sieci krystaliczne

Substancje z wiązaniami metalicznymi mają metal sieci krystaliczne.

W miejscach takich sieci znajdują się atomy i jony (albo atomy, albo jony, w które atomy metali łatwo zamieniają się, oddając swoje zewnętrzne elektrony „do powszechnego użytku”). Ta wewnętrzna struktura metali determinuje ich charakterystyczne właściwości fizyczne: ciągliwość, plastyczność, przewodność elektryczną i cieplną, charakterystyczny metaliczny połysk.

Większość substancji charakteryzuje się możliwością przebywania, w zależności od warunków, w jednym z trzech stanów skupienia: stałym, ciekłym lub gazowym.

Przykładowo woda pod ciśnieniem normalnym w zakresie temperatur 0-100 o C jest cieczą, w temperaturach powyżej 100 o C może występować tylko w stanie gazowym, a w temperaturach poniżej 0 o C jest ciałem stałym.
Substancje w stanie stałym dzielą się na amorficzne i krystaliczne.

Charakterystyczną cechą substancji amorficznych jest brak wyraźnej temperatury topnienia: ich płynność stopniowo wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. Substancje amorficzne obejmują związki takie jak wosk, parafina, większość tworzyw sztucznych, szkło itp.

Jednak substancje krystaliczne mają określoną temperaturę topnienia, tj. substancja o strukturze krystalicznej przechodzi ze stanu stałego w ciekły nie stopniowo, ale gwałtownie, po osiągnięciu określonej temperatury. Przykłady substancji krystalicznych obejmują sól kuchenną, cukier i lód.

Różnica we właściwościach fizycznych substancji stałych amorficznych i krystalicznych wynika przede wszystkim z cech strukturalnych takich substancji. Jaka jest różnica między substancją w stanie amorficznym i krystalicznym, można najłatwiej zrozumieć na podstawie poniższej ilustracji:

Jak widać, w substancji amorficznej, w przeciwieństwie do krystalicznej, nie ma porządku w układzie cząstek. Jeśli w substancji krystalicznej połączysz mentalnie dwa atomy blisko siebie linią prostą, możesz odkryć, że te same cząstki będą leżeć na tej linii w ściśle określonych odstępach:

Zatem w przypadku substancji krystalicznych możemy mówić o takim pojęciu jak sieć krystaliczna.

Sieci krystalicznej zwany szkieletem przestrzennym łączącym punkty w przestrzeni, w których znajdują się cząstki tworzące kryształ.

Punkty w przestrzeni, w których znajdują się cząstki tworzące kryształ, nazywane są węzły sieci krystalicznej .

W zależności od tego, które cząstki znajdują się w węzłach sieci krystalicznej, wyróżnia się je: molekularne, atomowe, jonowe I metalowe sieci krystaliczne .

W węzłach molekularna sieć krystaliczna

Sieć krystaliczna lodu jako przykład sieci molekularnej

Istnieją cząsteczki, w których atomy są połączone silnymi wiązaniami kowalencyjnymi, ale same cząsteczki są utrzymywane blisko siebie przez słabe siły międzycząsteczkowe. Z powodu tak słabych oddziaływań międzycząsteczkowych kryształy z siecią molekularną są kruche. Substancje takie różnią się od substancji o innych typach budowy znacznie niższą temperaturą topnienia i wrzenia, nie przewodzą prądu elektrycznego i mogą, ale nie muszą, rozpuszczać się w różnych rozpuszczalnikach. Roztwory takich związków mogą przewodzić prąd elektryczny lub nie, w zależności od klasy związku. Związki o molekularnej sieci krystalicznej obejmują wiele prostych substancji - niemetali (utwardzony H 2, O 2, Cl 2, rombowa siarka S 8, biały fosfor P 4), a także wiele substancji złożonych - wodorowe związki niemetali, kwasy, tlenki niemetali, większość substancji organicznych. Należy zauważyć, że jeśli substancja jest w stanie gazowym lub ciekłym, niewłaściwe jest mówienie o molekularnej sieci krystalicznej: bardziej poprawne jest użycie terminu struktura molekularna.

Sieć krystaliczna diamentu jako przykład sieci atomowej

W węzłach sieć krystaliczna atomu

są atomy. Co więcej, wszystkie węzły takiej sieci krystalicznej są „połączone” ze sobą silnymi wiązaniami kowalencyjnymi w jeden kryształ. W rzeczywistości taki kryształ to jedna gigantyczna cząsteczka. Ze względu na swoje cechy strukturalne wszystkie substancje posiadające atomową sieć krystaliczną są stałe, mają wysoką temperaturę topnienia, są nieaktywne chemicznie, nierozpuszczalne ani w wodzie, ani w rozpuszczalnikach organicznych, a ich stopy nie przewodzą prądu elektrycznego. Należy pamiętać, że do substancji o budowie atomowej zalicza się bor B, węgiel C (diament i grafit), krzem Si z substancji prostych oraz dwutlenek krzemu SiO 2 (kwarc), węglik krzemu SiC, azotek boru BN z substancji złożonych.

Dla substancji z jonowa sieć krystaliczna

miejsca sieciowe zawierają jony połączone ze sobą wiązaniami jonowymi.
Ponieważ wiązania jonowe są dość mocne, substancje z siecią jonową mają stosunkowo wysoką twardość i ogniotrwałość. Najczęściej są rozpuszczalne w wodzie, a ich roztwory, podobnie jak stopy, przewodzą prąd elektryczny.
Substancje z jonową siecią krystaliczną obejmują sole metali i amonu (NH 4 +), zasady i tlenki metali. Pewnym znakiem struktury jonowej substancji jest obecność w jej składzie zarówno atomów typowego metalu, jak i niemetalu.

Sieć krystaliczna chlorku sodu jako przykład sieci jonowej

obserwowane w kryształach wolnych metali, na przykład sodu Na, żelaza Fe, magnezu Mg itp. W przypadku metalowej sieci krystalicznej jej węzły zawierają kationy i atomy metali, pomiędzy którymi przemieszczają się elektrony. W tym przypadku poruszające się elektrony okresowo przyłączają się do kationów, neutralizując w ten sposób ich ładunek, a poszczególne atomy metali obojętnych w zamian „uwalniają” część swoich elektronów, zamieniając się z kolei w kationy. Tak naprawdę „wolne” elektrony nie należą do poszczególnych atomów, ale do całego kryształu.

Takie cechy strukturalne powodują, że metale dobrze przewodzą ciepło i prąd elektryczny oraz często charakteryzują się dużą ciągliwością (kowalnością).
Rozrzut temperatur topnienia metali jest bardzo duży. Na przykład temperatura topnienia rtęci wynosi około minus 39 ° C (ciecz w normalnych warunkach), a wolframu wynosi 3422 ° C. Należy zauważyć, że w normalnych warunkach wszystkie metale z wyjątkiem rtęci są ciałami stałymi.

Większość ciał stałych ma krystaliczny strukturę, która charakteryzuje się ściśle określony układ cząstek. Jeśli połączymy cząstki konwencjonalnymi liniami, otrzymamy strukturę przestrzenną zwaną sieci krystalicznej. Punkty, w których znajdują się cząstki kryształów, nazywane są węzłami sieci. Węzły wyimaginowanej sieci mogą zawierać atomy, jony lub cząsteczki.

W zależności od charakteru cząstek znajdujących się w węzłach oraz charakteru połączenia między nimi wyróżnia się cztery typy sieci krystalicznych: jonowe, metaliczne, atomowe i molekularne.

joński nazywane są sieciami, w których węzłach znajdują się jony.

Tworzą je substancje posiadające wiązania jonowe. W węzłach takiej sieci znajdują się jony dodatnie i ujemne, połączone ze sobą poprzez oddziaływanie elektrostatyczne.

Jonowe sieci krystaliczne zawierają sole, zasady, aktywne tlenki metali. Jony mogą być proste lub złożone. Na przykład w miejscach sieci chlorku sodu znajdują się proste jony sodu Na i chloru Cl - , a w miejscach sieci siarczanu potasu proste jony potasu K i złożone jony siarczanowe S O 4 2 - naprzemiennie.

Wiązania pomiędzy jonami w takich kryształach są silne. Dlatego substancje jonowe są stałe, ogniotrwałe, nielotne. Takie substancje są dobre rozpuścić w wodzie.

Sieć krystaliczna chlorku sodu

Kryształ chlorku sodu

Metal zwane sieciami, które składają się z jonów dodatnich, atomów metali i wolnych elektronów.

Tworzą je substancje posiadające wiązania metaliczne. W węzłach metalowej siatki znajdują się atomy i jony (albo atomy, albo jony, w które atomy łatwo się zamieniają, oddając swoje zewnętrzne elektrony do powszechnego użytku).

Takie sieci krystaliczne są charakterystyczne dla prostych substancji metali i stopów.

Temperatury topnienia metali mogą być różne (od \(–37\) °C dla rtęci do dwóch do trzech tysięcy stopni). Ale wszystkie metale mają swoją charakterystykę metaliczny połysk, plastyczność, plastyczność, dobrze przewodzą prąd i ciepło.

Metalowa sieć krystaliczna

Sprzęt komputerowy

Sieci atomowe nazywane są sieciami krystalicznymi, w których węzłach znajdują się pojedyncze atomy połączone wiązaniami kowalencyjnymi.

Diament ma tego typu siatkę – jedną z alotropowych modyfikacji węgla. Substancje posiadające atomową sieć krystaliczną obejmują grafit, krzem, bor i german, a także substancje złożone, na przykład karborund SiC i krzemionka, kwarc, kryształ górski, piasek, które obejmują tlenek krzemu (\(IV\)) Si O 2.

Substancje takie charakteryzują się wysoka wytrzymałość i twardość. Zatem diament jest najtwardszą naturalną substancją. Substancje posiadające atomową sieć krystaliczną mają bardzo wysokie temperatury topnienia i gotowanie. Na przykład temperatura topnienia krzemionki wynosi \(1728\) °C, podczas gdy dla grafitu jest wyższa - \(4000\) °C. Kryształy atomowe są praktycznie nierozpuszczalne.

Sieć krystaliczna diamentu

Diament

Molekularny nazywane są sieciami, w których węzłach znajdują się cząsteczki połączone słabymi oddziaływaniami międzycząsteczkowymi.

Pomimo tego, że atomy wewnątrz cząsteczek są połączone bardzo silnymi wiązaniami kowalencyjnymi, pomiędzy samymi cząsteczkami działają słabe siły przyciągania międzycząsteczkowego. Dlatego kryształy molekularne mają niska wytrzymałość i twardość, niskie temperatury topnienia i gotowanie. Wiele substancji molekularnych to ciecze i gazy w temperaturze pokojowej. Substancje takie są lotne. Na przykład krystaliczny jod i stały tlenek węgla (\(IV\)) („suchy lód”) odparowują, nie przechodząc w stan ciekły. Niektóre substancje molekularne mają zapach .

W tym typie sieci znajdują się proste substancje w stanie skupienia stałego: gazy szlachetne z cząsteczkami jednoatomowymi (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn ), a także niemetale z dwoma i cząsteczki wieloatomowe (H2, O2, N2, Cl2, I2, O3, P4, S8).

Mają molekularną sieć krystaliczną także substancje posiadające kowalencyjne wiązania polarne: woda – lód, stały amoniak, kwasy, tlenki niemetali. Większość związki organiczne są także kryształami molekularnymi (naftalen, cukier, glukoza).