Типы (классы) кристаллических решеток. � их характеристика.

Общая характеристика металлов.�онних кристаллов , валентных , молекулярных кристаллов и полупровидников .

�онные кристаллы. В ионных кристаллах химическая связь

обусловлен кулоновским взаимодействием между ионами разного

знака . В таких кристаллах некоторые из атомов (как правило , атомы

металлов) легко теряют свои внешние электроны , а другие атомы (как правило , неметаллических типа F , Cl и др. . ) пытаются присоединить эти электроны к электронной оболочки, и приводит к появлению стабильных противоположных но заряженных ионов. Электронные оболочки образованных ионов является замкнутыми , что приводит к почти сферически симметричческого распределения электрического заряда. Учитывая это взаимодействие между ионами приближенно можно считать электростатической . Примеры ионных кристаллов: LiF , NaCl , RbCl , CsCl , MgO. Валентные кристаллы. В валентных кристаллах за счет квантово -механической обменного взаимодействия возникает ковалентный химическая связь . Этот тип связи пояс изменяется перекрытием волновых функций взаимодействующих частиц и может существовать даже в кристаллах , состоящих из атомов одного сорта ( моноатомный кристаллах) . Особенностью обменных сил , действующих между частицами в валентных кристаллах , является их очень резкая зависимость от общей ориентации спинов электронов , образующих связь . Как известно , принцип Паули запрещает электронам с одинаковымимы квантовыми числами находиться одновременно в одной точке пространства -времени. Это означает , что электроны с одинаковыми направлениями спинов , или не смогут образовать связь , или эта связь будет довольно слабым . В то же время связь между электронами с антипараллельными направлением спинов будет наиболее прочным. Это приводит к существенной пространственной анизотропии ковалентной связи . Примеры валентных кристаллов: C , Si , Ge , GaAs , InSb .Валентные кристаллы. В валентных кристаллах за счет квантово-механической обменного взаимодействия возникает ковалентная химическая связь . Этот тип связи обьясняется перекрытием волновых функций взаимодействующих частиц и может существовать даже в кристаллах , состоящих из атомов одного сорта ( моноатомный кристаллах) . Особенностью обменных сил , действующих между частицами в валентных кристаллах , является их очень резкая зависимость от общей ориентации спинов электронов , образующих связь . Как известно , принцип Паули запрещает электронам с одинаковыми квантовыми числами находиться одновременно в одной точке пространства -времени. Это означает , что электроны с одинаковыми направлениями спинов , или не смогут образовать связь , или эта связь будет довольно слабым . В то же время связь между электронами с антипараллельными направлением спинов где нибудь наиболее прочным. Это приводит к существенной пространственной анизотропии ковалентной связи . Примеры валентных кристаллов: C , Si , Ge , GaAs , InSb . Молекулярные кристаллы. Молекулярных кристаллов относятся кристаллы , состоящие из нейтральных атомов и молекул. Такие кристаллы наиболее типичные среди органических или химических соединений , таких как бензол С6H6 , метан СH4 . Кристаллы такого типа также могут образовывать газы H2 , N2 , O2 , F2 , Cl2 ( охлажденные до низких температур) , сера , селен , некоторые кислоты. Особенностью таких систем является то , что энергия взаимодействия между атомами или молекулами в кристалле намного меньше энергию связи электрона в атоме или намного меньше энергию связи атомов в молекуле. Атомы или молекулы в кристалле связаны так называемым флуктуационным связью. Между атомами и молекулами в кристалле действуют слабые силы Ван - дер - Ваальса «Слабость » этих сил подчеркивается тем , что характерная энергия связи частиц в молекулярних кристаллах 10 ÷ 100 раз меньше энергии химической связи в других типах кристаллов. Примеры молекулярных кристаллов: CH4 , C6H6 , C6H5OH , CaCO3 , MgCO3 , H2 , N2 , O2 , F2 , Cl2 , Br2 , I2 , S , Se , CO , NO , HCl.

Типы (классы) кристаллических решеток. � их характеристика.

В кристаллических веществах атомы , молекулы и ионы расположены упорядочено, на определенных расстояниях. Такое закономерное расположение частиц в кристаллах називаютькристаличною решеткой . Зависимости от того, какие частицы находятся в узлах этой решетки , различают ионные , атомные и молекулярные кристаллические решетки. �звестны также и металлические кристаллические решетки.

�онные кристаллические решетки характерны для соединений с ионным типом химической связи . В узлах таких решеток находятся противоположно заряженные ионы . Силы мижионнои взаимодействия довольно значительны , поэтому вещества с таким типом кристаллической решетки является нелетучими , твердыми , тугоплавкими , их растворы и расплавы проводят электрический ток. Типичными представителями таких соединений являются соли , например , натрий хлорид , калий нитрат и другие.

Атомные кристаллические решетки характерны для соединений с ковалентной типом химической связи . В узлах таких решеток находятся отдельные атомы , связанные ковалентными связями . Все связи равноценны и прочными , поэтому вещества с таким типом кристаллической решетки характеризуются большой твердостью , высокими температурами плавления , химической инертностью . Такой тип кристаллической решетки характерен для алмаза , кремния (IV ) оксида , бора .

Молекулярные кристаллические решетки характерны для соединений с ковалентной типом химической связи . В узлах таких решеток находятся неполярные или полярные молекулы. Вследствие слабых сил взаимодействия вещества с таким типом кристаллической решетки имеют незначительную жесткость , низкие температуры плавления и кипения , характеризуются летучестью . Такой тип кристаллической решетки характерен для кислорода , йода , воды , глюкозы , спиртов , нафталина .

Таким образом , существует определенная связь между типом кристаллической решетки и физическими свойствами вещества. Поэтому , если известна строение вещества , то можно прогнозировать ее свойства и , наоборот , если известны свойства вещества , то можно определить ее строение.