Iontická krystalová mřížka

Pevné látky existují v krystalickém a amorfním stavu a převážně mají krystalickou strukturu. Vyznačuje se správným umístěním částic v přesně definovaných bodech, které se vyznačují periodickou opakovatelností v trojrozměrném prostoru. Pokud tyto body mentálně propojíme přímkami - získáme prostorový rámec, který se nazývá krystalová mřížka. Termín "krystalová mřížka" označuje geometrický obraz, který popisuje trojrozměrnou periodicitu uspořádání molekul (atomů, iontů) v krystalickém prostoru.

Umístění částic se nazývá mřížová místa. Uvnitř rámových vazeb mezi uzly působí. Typ částic a povaha spojení mezi nimi: molekuly, atomy, ionty - určují typ krystalové mřížky. Celkem se rozlišují čtyři typy: iontové, atomové, molekulární a kovové.

Pokud jsou v mřížných místech ionty (částice s negativním nebo pozitivním nábojem), pak je to iontová krystalová mřížka charakterizovaná stejnými vazbami.

Tato spojení jsou velmi silná a stabilní. Proto látky s tímto typem struktury mají dostatečně vysokou tvrdost a hustotu, netěkavé a odolné. Při nízkých teplotách se projevují jako dielektrika. Nicméně při roztavení těchto sloučenin dochází k narušení geometricky správné mřížky iontových krystalů (iontové uspořádání) a snižování pevnosti vazeb.

Při teplotě blízké teplotě tání jsou již krystaly s iontovou vazbou schopny provádět elektrický proud. Takové sloučeniny jsou snadno rozpustné ve vodě a dalších kapalinách, které se skládají z polárních molekul.

Iontová krystalová mřížka je charakteristická pro všechny látky s iontovým typem vazby - soli, kovové hydroxidy, binární sloučeniny kovů s nekovovými látkami. Ionová vazba nemá orientaci ve vesmíru, protože každý ion je spojen s několika protiionty současně, jejichž síla interakce závisí na vzdálenosti mezi nimi (Coulombův zákon). Sloučeniny navázané na ionty mají nemružnou strukturu, jsou to pevné látky s iontovými mřížkami, vysokou polaritou, vysokým bodem tání a bodem varu, ve vodných roztocích, které jsou elektricky vodivé. Sloučeniny s iontovými vazbami v čisté formě prakticky nedochází.

Iontická krystalická mřížka je vlastněná některými hydroxidy a oxidy typických kovů, solí, tj. Látky s iontovými chemickými vazbami.

Kromě iontové vazby v krystalech existuje kovová, molekulární a kovalentní vazba.

Krystaly, které mají kovalentní vazbu, jsou polovodiče nebo dielektrika. Typickými příklady atomových krystalů jsou diamanty, křemík a germanium.

Diamant je minerální, alotropická kubická modifikace (forma) uhlíku. Křišťálová mřížka diamantu je atomová, velmi složitá. V uzlech takové mřížky jsou atomy, propojené extrémně silnými kovalentními vazbami. Diamant se skládá z jednotlivých atomů uhlíku, který je umístěn v centru čtyřstěnu, jehož vrcholy jsou čtyřmi nejbližšími atomy. Taková mřížka je charakterizována buňkou kubické jednotky se středem obličeje, která určuje maximální tvrdost diamantu a poměrně vysokou teplotu tání. V diamantové mřížce nejsou žádné molekuly - a krystal může být považován za jednu impozantní molekulu.

Kromě toho je atomová krystalová mřížka vlastní křemíku, pevného boru, germania a sloučenin jednotlivých prvků s křemíkem a uhlíkem (křemík, křemen, slída, říční písek, karborundum). Obecně platí, že zástupci krystalických těles s atomovou mřížkou jsou relativně málo.