Кристалічна решітка: поняття, види, основні характеристики
Метали та їх значення для людської цивілізації
З найдавніших часів метали відіграють величезну роль у розвитку людства. Впровадження їх у повсякденне життя зробило справжню революцію як в способах обробки матеріалів, так і в сприйнятті людиною навколишньої дійсності. Сучасна промисловість і сільське господарство, транспорт та інфраструктура неможливі без застосування металів, використання їх корисних якостей і властивостей. Ці якості, у свою чергу, визначаються внутрішньою структурою даного класу хімічних сполук, в основі якої лежить кристалічна решітка.
Поняття і сутність кристалічної решітки
З точки зору внутрішнього устрою будь-яка речовина може перебувати в одному з трьох станів - рідкому, газоподібному і твердому. При цьому саме остання характеризується найбільшою стійкістю, що обумовлено тим, що кристалічна решітка має на увазі не тільки чітке розташування атомів або молекул в суворо визначених місцях, а й необхідність докладання досить великої сили, щоб зв'язки між цими елементарними частинками розірвати.
Особливості іонної решітки
Структура будь-якої речовини, що знаходиться в твердому стані, обов'язково передбачає періодичну повторюваність молекул і атомів відразу в трьох вимірах. При цьому залежно від того, що знаходиться у вузлових пунктах, кристалічна решітка може бути іонної, атомної, молекулярної і металевої. Що стосується першого різновиду, то тут базовими компонентами служать різнополярних заряджені іони, між якими виникають і діють так звані кулонівських сили. При цьому сила взаємодії знаходиться в прямій залежності від радіусів заряджених частинок.
Металева кристалічна решітка
Така решітка являє собою складну систему, що складається з катіонів металу, в просторі між якими переміщуються негативно заряджені електрони. Саме наявність цих елементарних частинок надає решітці стійкість і твердість, бо вони служать своєрідними компенсаторами для позитивно заряджених катіонів.
Сила і слабкість атомної решітки
Досить цікавою з точки зору будови є атомна кристалічна решітка. Вже з назви можна зробити висновок, що в її вузлах розташовуються атоми, утримуються за рахунок ковалентних зв'язків. Багато вчених в останні роки відносять даний тип взаємодії до сімейства неорганічних полімерів, так як будова даної молекули в чому визначається валентністю входять до її складу атомів.
Основні характеристики молекулярної решітки
Молекулярна кристалічна решітка є найменш стійкою з усіх представлених. Вся справа в тому, що рівень взаємодії знаходяться в її вузлах молекул вкрай низький, а енергетичний потенціал визначається цілою низкою чинників, основну роль в яких відіграють дисперсійні, індукційні і орієнтаційні сили.
Вплив кристалічної решітки на властивості об'єктів
Таким чином, кристалічна решітка багато в чому визначає властивості тієї чи іншої речовини. Наприклад, атомні кристали плавляться при надзвичайно високій температурі і володіють підвищеною твердістю, а речовини з металевою решіткою є прекрасними провідниками електричного струму.
