Кристаллы. Виды кристаллов (моно-, поли-; ионные, ковалентные, металлические, молекулярные)

Свойства твердых тел в первую очередь определяются периодическим расположением атомов, т. е. кристал­лической решеткой. Кристаллическая решетка, реализу­ющая такую математическую абстракцию как группа симметрии, является удивительным миром, в котором «живут» не только вакансии или дислокации, но и такие странные объекты, как фононы и другие квазичастицы. Этот мир не только удивителен, но и красив, недаром все драгоценные камни — кристаллы.

Все твёрдые тела являются разновидностями кри­сталлов. Большинство твердых тел состоит из множества беспорядочно расположенных мелких кристалликов, т. е. они являются поликристаллическими. Крупные оди­ночные кристаллы, называемые монокристаллами, встречаются сравнительно редко. Порой они бывают действительно крупными. Так, найдены кристаллы горного хрусталя (кварца) массой несколько сотен килограммов! Поликристаллическую структуру имеют металлы. Но в силу их пластичности ее трудно наблюдать — она обычно скрыта из-за механической и термической обработки, которой под­вергаются изделия из металла. Истинным критерием кри­сталлической структуры служит, однако, не геометрическая форма большого образца, а периодичность расположения составляющих его атомов на микроскопическом уровне.

Кристалл прозрачного кварца

Наиболее известные при­меры кристаллов: лед, алмаз, кварц, каменная соль. Большинство твер­дых тел не обладает столь характерной для кристал­лов правильной геомет­рической формой много­гранника с плоскими гранями и острыми реб­рами. Слово «кристалл» происходит от греч. krystallos — «лед».

Интенсивность взаимодействия зависит от природы химиче­ской связи между отдельными атомами. По характеру хими­ческой связи все кристаллы делятся на четыре типа: ионные кристаллы (такова обычная поваренная соль NaCl), кова­лентные кристаллы (алмаз, кремний), металлические крис­таллы (название говорит само за себя), молекулярные крис­таллы (нафталин). Материал с сайта http://worldof.school

В ионных кристаллах межатомные силы возникают за счет электростатического притяжения между атомами-донорами, которые отдают электроны и становятся положительными ионами (обычно это металлы) и атомами-акцепторами, присоединяющими эти электроны и превра­щающимися в отрицательные ионы (обычно это неметаллы). В ковалентных кристаллах силы возникают за счет частич­ного перекрытия электронных облаков соседних атомов (между атомами образуются электронные «мостики»). Для металлов характерно полное «обобществление» валентных электронов, и межатомные силы носят характер коллектив­ного взаимодействия. В молекулярных кристаллах соседние атомы взаимодействуют посредством слабых ван-дер-ваальсовых сил (диполь-дипольное взаимодействие).

Не будучи живыми сущест­вами, кристаллы тем не менее растут. В растворе, в парах или в расплаве из крохотных затравочных центров образуются кри­сталлы видимых размеров. Рост кристаллов происхо­дит за счет присоединения отдельных молекулярных блоков, занимающих ус­тойчивое и симметричное положение относительно блоков. Форма блоков и вид возникающей симмет­рии определяются направ­лением и интенсивностью химических связей между ними. Конечная форма кристалла во многом зави­сит от стабильности усло­вий, в которых происходит рост.

На этой странице материал по темам:

• Кристаллофизика реферат ковалентные кристаллы

• Формы кристаллов моно и поли

• Кристаллы виды моно и поли

• Как движутся молекулы поли и моно кристаллов