Атомна кристалічна решітка

Відео: Кристалічні решітки

Будь-яка речовина в природі, як відомо, складається з більш дрібних частинок. Вони, в свою чергу, пов`язані і утворюють певну структуру, яка визначає властивості конкретного речовини.

Відео: Experiments in Chemistry. Models lattices

Атомна кристалічна решітка властива твердих речовин і виникає при низьких температурах і високому тиску. Власне, саме завдяки такій будові, алмаз, метали і низка інших матеріалів набувають характерну міцність.

Будова таких речовин на молекулярному рівні виглядає, як кристалічна решітка, кожен атом в якій пов`язаний зі своїм сусідом найміцнішим з`єднанням, які існують у природі - ковалентним зв`язком. Всі дрібні елементи, що утворюють структури, розташовані впорядковано і з певною періодичністю. Представляючи собою сітку, в кутах якого розташовані атоми, оточені завжди однаковим числом супутників, атомна кристалічна решітка практично не змінює своєї будови. Загальновідомо, що змінити структуру чистого металу або сплаву можна лише нагріваючи його. При цьому температура тим вища, чим міцніші зв`язки в решітці.

Іншими словами, атомна кристалічна решітка є запорукою міцності і твердості матеріалів. При цьому, однак, варто враховувати, що розташування атомів в різних речовинах також може відрізнятися, що, в свою чергу, впливає на ступінь міцності. Так, наприклад, алмаз і графіт, що мають в складі один і той же атом вуглецю, у вищій мірі відрізняються один від одного за показниками міцності: алмаз - найтвердіша речовина на Землі, графіт ж може розшаровуватися і ламатися. Справа в тому, що в кристалічній решітці графіту атоми розташовані шарами. Кожен шар нагадує бджолину соту, в якій атоми вуглецю сочленени досить слабо. Подібним чином обумовлює шарувату крошение грифелей олівця: при поломці частини графіту просто відшаровуються. Інша справа - алмаз, кристалічна решітка якого складається з порушених атомів вуглецю, тобто тих, що здатні утворювати 4 міцних зв`язку. Зруйнувати таке зчленування просто неможливо.

Кристалічні решітки металів, крім того, мають певні характеристики:

1. Період решітки - величина, яка визначає відстань між центрами двох поруч розташованих атомів, яка вимірюється по ребру решітки. Загальноприйняте позначення не відрізняється від оного в математиці: a, b, c - довжина, ширина, висота решітки відповідно. Очевидно, що розміри фігури настільки малі, що відстань вимірюється в найменших одиницях виміру - десятої частки нанометра або ангстремах.

2. К - координаційне число. Показник, що визначає щільність упаковки атомів в рамках однієї решітки. Відповідно, щільність її тим більше, чим вище число К. За фактом же дана цифра являє собою кількість атомів, які перебувають якомога ближче і на рівній відстані від досліджуваного атома.

Відео: КРИСТАЛІЧНІ ГРАТИ Атомна Молекулярна Іонна Металева ОГЕ ЄДІ ХІМІЯ 2016 Завдання 5

3. Базис решітки. Також розмір, що характеризує щільність решітки. Являє собою загальне число атомів, які належать конкретній досліджуваної осередку.

4. Коефіцієнт компактності вимірюється шляхом підрахунку загального обсягу решітки, поділеного на той обсяг, що займають всі атоми в ній. Як і попередні дві, ця величина відображає густину досліджуваної решітки.

Ми розглянули лише кілька речовин, яким властива атомна кристалічна решітка. Між тим, їх безліч. Незважаючи на велику різноманітність, кристалічна атомна решітка включає одиниці, завжди з`єднані за допомогою ковалентного зв`язку (полярної або неполярний). Крім того, подібні речовини практично не розчиняються у воді і характеризуються низькою теплопровідністю.

У природі існує три види кристалічних решіток: кубічна об`ємно-центрована, кубічна гранецентрированная, щільноупакована гексагональная.