Будова кристалів

 Світ кристалів

Що таке кристали?

Кристалічними називають тверді тіла, атоми, іони  або молекули яких здійснюють теплові коливання біля положень рівноваги, що утворюють так звані вузли кристалічної ґратки.

Що може знаходитись у вузлах кристалічної ґратки?

Атоми

Атомні кристалічні ґратки характерні для сполук із ковалентним типом хімічного зв’язку. У вузлах таких ґраток знаходяться окремі атоми, зв’язані ковалентними зв’язками. Усі зв’язки є рівноцінними та міцними, тому речовини з таким типом кристалічної ґратки характеризуються великою твердістю, високими температурами плавлення, хімічною інертністю. Такий тип кристалічної ґратки характерний для алмазу, силіцій (IV).

Іони

Іонні кристалічні ґратки характерні для сполук з іонним типом хімічного зв’язку. У вузлах таких ґраток знаходяться протилежно заряджені йони. Сили міжіонної взаємодії є досить значними, тому речовини з таким типом кристалічної ґратки твердими, тугоплавкими, їх розчини та розплави проводять електричний струм. Типовими представниками таких сполук є солі, наприклад, натрій хлорид, калій нітрат та інші.

Молекули

Молекулярні кристалічні ґратки характерні для сполук із ковалентним типом хімічного зв’язку. У вузлах таких ґраток знаходяться неполярні або полярні молекули. Унаслідок слабких сил взаємодії речовини з таким типом кристалічної ґратки мають незначну твердість, низькі температури плавлення та кипіння, характеризуються леткістю. Такий тип кристалічної ґратки характерний для кисню, йоду, води, глюкози, спиртів.

Від чого залежать властивості кристалів?

• Якого сорту атоми (йони, молекули) утворюють кристалічну ґратку

   

  

  
  
  Сіль NaCl
  
  
  
  
  
  
  
  Mідь
  

• Як розташовані атоми у кристалі

  

  
  

• Властивості кристала значною мірою визначаються видом кристалічної ґратки. Пояснимо це на прикладі графіту. Кристалічна ґратка графіту має шарувату структуру, тобто в кожному шарі атоми карбону розташовані у вершинах правильних шестикутників. Усередині шару взаємодія атомів доволі сильна, але самі шари слабо пов’язані один з одним. Саме тому кристал графіту легко розшаровується: коли ми пишемо олівцем, на папері залишаються тонкі шари графіту. На відміну від графіту, у кристалі алмазу атоми Карбону розташовані не лише у вершинах, а й на гранях куба. При цьому всі атоми мають міцні зв’язки зі своїми найближчими сусідами. Саме цим жорстким зв’язком між атомами і зумовлена унікальна твердість алмазу.
  

• Яку дефектну структуру мають кристали

• (точкові, лінійні,поверхневі, об'ємні дефекти)
  
  Максимальна густина дислокацій, може скласти 10¹³ см^-2. При подальшому зростанні густини дислокацій відбувається руйнування кристалу.

Кристалічні тіла поділяють на монокристали й полікристали. 

• Розмір зерен (нанокристали)

Джерела

https://day.kyiv.ua/uk/article/cuspilstvo/sapfirovi-suglobi 

Фільм

Бережіть себе і родину!

Дякую за увагу!
Бажаю Вам нових ідей!
Навчаємося, бо ми цього варті!
Підписуйтесь на блог!
Підписуйтесь на канал YouTube.
Підписуйтесь на сторінку у fb. https://www.facebook.com/educationXXII/
Підписуйтесь на сторінку у fb. https://www.facebook.com/educationXXII/
Запрошуємо навчатися на кафедрі фізики кристалів фізичного факультету ХНУ імені В.Н. Каразіна! 

 

Приєднуйтесь на сервер "Фізичний факультет ХНУ" на Discord: 

https://discord.com/invite/ZUxcC22