Gamtoje viskas susideda iš cheminių medžiagų. Jie savo ruožtu turi sudėtingą struktūrą, kurios negalima nustatyti plika akimi. Kaip turėtų būti išdėstytos mažiausios dalelės, kad cheminis junginys įgautų dujinę, skystą ar kietą būseną? Tai priklauso nuo jo kristalinės gardelės ir ryšių tarp atomų.
Krištolinė chemija
Iš mokyklos kurso žinoma, kad medžiagos yra sudarytos iš molekulių, o jos – iš atomų. Kristalas yra kietas kūnas, kuris normaliomis sąlygomis įgauna simetriško daugiakampio formą. Druskos gali būti kristalinės būsenos, kai tenkinami joms atsirasti būtini reikalavimai (pavyzdžiui, tam tikra temperatūra). Pagrindinį vaidmenį tokiose transformacijose atlieka tiriamos cheminės medžiagos struktūra. Jo agregacijos būsena ir stiprumas priklauso nuo kristalinės gardelės.
Kristolinių gardelių tipai
- Joninė.
- Metalas.
- Molekulinė.
- Branduolinė.
Savybė
Pirmojo tipo esmė paremta gerai žinomu faktu: teigiamai įkrautus jonus traukia neigiamai įkrauti jonai, sudarydami savotišką tankią jų sankaupą, o kartu ir atitinkamą kristalinę gardelę, atomai, kuriuose yra sujungti jonine jungtimi.
Skirtingai nei ankstesnis, metalas yra kristalas, kuriame atomai yra laisvai sujungti vienas su kitu. Čia kiekvieną iš jų supa daugybė kitų panašių. Toks ryšys tarp metalų gali atsirasti tik tada, kai jie yra kietos arba skystos būsenos, nes dujinėje būsenoje jie susideda iš monoatominių molekulių, kur atomai nesusiję vienas su kitu.
Molekulinis yra kristalas, kuriame dalelės laikosi kartu tik dėl tarpmolekulinės sąveikos jėgų (pavyzdžiui, vandenilio jungčių vandenyje). Molekules viena prie kitos traukia daliniai krūviai ("+" į "-" ir atvirkščiai), todėl susidaro dipolio-dipolio sąveika. Jei tai daroma dalelių poliarizacijos pagalba, elektronų debesys pasislenka į atomo branduolio centrą. Tokia sąveika vadinama indukcine ir jai būdinga trapios molekulinės kristalinės gardelės atsiradimas.
Atominis kristalas yra labai stiprus kūnas. Čia vyrauja stiprus kovalentinis polinis ryšys. Tokios medžiagos netirpsta vandenyje ir yra bekvapės. Gerai žinomas pavyzdys yra deimantas, kuris tiesiog turi atominę kristalinę gardelę. Nepaisant to, kaddeimantas, grafitas ir suodžiai turi tą pačią formulę, jie yra skirtingos alotropinės modifikacijos. Jų stiprumo skirtumas paaiškinamas skirtingais anglies atomų ryšiais kristale.
