Ионная кристаллическая решетка

Твердые вещества существуют в кристаллическом и аморфном состоянии и преимущественно имеют кристаллическое строение. Оно отличается правильным местоположением частиц в точно определенных точках, характеризуется периодической повторяемостью в объемном, трехмерном пространстве. Если мысленно соединить эти точки прямыми – получим пространственный каркас, который и называют кристаллической решеткой. Понятие «кристаллическая решетка» относится к геометрическому образу, который описывает трехмерную периодичность в размещении молекул (атомов, ионов) в кристаллическом пространстве.

Точки расположения частиц называются узлами решетки. Внутри каркаса действуют межузловые связи. Вид частиц и характер связи между ними: молекулы, атомы, ионы – определяют тип кристаллической решетки. Всего выделяют четыре таких типа: ионные, атомные, молекулярные и металлические.


Если в узлах решетки расположены ионы (частицы с отрицательным или положительным зарядом), то это ионная кристаллическая решетка, характеризующаяся одноименными связями.

Эти связи весьма прочны и стабильны. Поэтому вещества с таким типом строения обладают достаточно высокой твердостью и плотностью, нелетучи и тугоплавки. При низких температурах они проявляют себя как диэлектрики. Однако при плавлении таких соединений нарушается геометрически правильная ионная кристаллическая решетка (расположение ионов) и уменьшаются прочностные связи.

При температуре, близкой к температуре плавления, кристаллы с ионной связью уже способны проводить электрический ток. Такие соединения легко растворимы в воде и других жидкостях, которые состоят из полярных молекул.


Ионная кристаллическая решетка свойственна всем веществам с ионным типом связи - соли, гидроксиды металлов, бинарные соединения металлов с неметаллами. Ионная связь не имеет направленности в пространстве, потому что каждый ион связан сразу с несколькими противоионами, сила взаимодействия которых зависит от расстояния между ними (закон Кулона). Ионно-связанные соединения имеют немолекулярное строение, они представляют собой твердые вещества с ионными решетками, высокой полярностью, высокими температурами плавления и кипения, в водных растворах являющиеся электропроводными. Соединений с ионными связями в чистом виде практически не встречается.

Ионная кристаллическая решетка присуща некоторым гидроксидам и оксидам типичных металлов, солям, т.е. веществам с ионной химической связью.

Кроме ионной связи в кристаллах бывает металлическая, молекулярная и ковалентная связь.

Кристаллы, имеющие ковалентную связь, являются полупроводниками или диэлектриками. Типовыми примерами атомных кристаллов служат алмаз, кремний и германий.

Алмаз — это минерал, аллотропная кубическая модификация (форма) углерода. Кристаллическая решетка алмаза – атомная, весьма сложная. В узлах такой решетки находятся атомы, соединенные между собой крайне прочными ковалентными связями. Алмаз состоит из отдельных атомов углерода, расположенных по одному в центре тетраэдра, вершинами которого являются четыре ближайших атома. Такая решетка характеризуется гранецентрированной кубической элементарной ячейкой, что обусловливает максимальную твердость алмаза и довольно высокую температуру плавления. В решетке алмаза отсутствуют молекулы - и кристалл можно рассматривать как одну внушительную молекулу.

Помимо этого, атомная кристаллическая решетка свойственна кремнию, твердому бору, германию и соединениям отдельных элементов с кремнием и углеродом (кремнезем, кварц, слюда, речной песок, карборунд). Вообще же представителей кристаллических тел с атомной решеткой относительно немного.

Твердые вещества: свойства, строение, плотность и примеры
Твердыми называют такие вещества, которые способны образовывать тела и имеют объем. От жидкостей и газов они отличаются своей формой. Твердые вещества сохраняют форму тела благодаря тому, что их частицы не способны свободно перемещаться. Они ...
далее
Кристаллическое строение металлов. Кристаллическая решетка металлов
Одним из самых распространенных материалов, с которым всегда предпочитали работать люди, был металл. В каждую эпоху предпочтение отдавалось разным видам этих удивительных веществ. Так, IV-III тысячелетия до нашей эры считаются веком хальколита, или ...
далее
Металлическая связь: механизм образования. Металлическая химическая связь: примеры
Металлическая связь: механизм образования, основные характеристики, примеры веществ. Сходство и различия с другими типами связей. Кристаллы металлов, физические свойства, пространственное строение. Металлическая связь в атомах цинка, хрома, алюминия.
далее
Металлическая связь: механизм образования. Металлическая химическая связь: примеры
Аморфные вещества. Применение аморфных веществ в быту
Что представляют собой загадочные аморфные вещества? По строению они отличаются и от твердых, и от жидких. Дело в том, что такие тела находятся в особом конденсированном состоянии, имеющем только ближний порядок. Примеры аморфных веществ - смола, стекло, янтарь, каучук и другие.
далее
Аморфные вещества. Применение аморфных веществ в быту
Аморфные и кристаллические тела, их свойства
Кристалл — так в древности называли лед. А потом стали называть кристаллом кварц и горный хрусталь, считая эти минералы окаменевшим льдом. Кристаллы бывают природными и искусственными (синтетическими). Они используются в ювелирной промышленности, оптике, радиотехнике и электронике, в качестве опор для элементов в сверхточных приборах, как сверхтвердый абразивный материал. Что же такое кристаллические тела и каковы их физико-химические свойства? Краткая информация изложена в данной статье.
далее
Аморфные и кристаллические тела, их свойства
Формула расчета соли поваренной. Химическая формула расчета: поваренная соль. Свойства поваренной соли
Поваренная соль известна человечеству несколько тысяч лет, в глубокой древности вещество считали «белым золотом». Геологи минерал, в состав которого входит хлорид натрия, называют «галит». Его состав отражает формула соли поваренной — NaCl. В промышленности часто используется устаревшее название этого соединения — «хлористый натрий».
далее
Формула расчета соли поваренной. Химическая формула расчета: поваренная соль. Свойства поваренной соли
Молекулярное строение и физические свойства
В природе очень многие атомы существуют в связанной форме, образуя особые объединения, называемые молекулами. Впрочем, инертные газы, оправдывая свое название, образуют одноатомные единицы. Молекулярное строение вещества обычно подразумевает ковалентные связи. Но есть и так называемые условно слабые взаимодействия между атомами.
далее
Молекулярное строение и физические свойства