Читайте также:
|
Кристаллохимия – это наука, рассматривающая пространственное расположение (структуру) и связь атомов и ионов в кристаллических решетках, влияние химического состава на структуру и наоборот, влияние структуры и энергетических свойств кристаллических решеток на их физико-химические свойства. Именно одним из основных свойств большего числа атомов и ионов земной коры является способность при определенных термодинамических условиях земной коры образовывать закономерные сочетания в твердом веществе – кристаллические решетки.
Давно предполагали, что внешняя форма кристалла отражает его внутреннее строение и обусловлена его правильным расположением частиц, составляющих кристалл, - молекул, атомов или ионов. Это расположение можно представить в виде кристаллической решетки – пространственного каркаса, образованного пересекающимися прямыми линиями. В точках пересечения линий – узлах решетки – лежат центры частиц. В зависимости от природы частиц, находящихся в узлах кристаллической решетки, и от того, какие силы взаимодействия между ними преобладают в данном кристалле, различают молекулярные, атомные, ионные и металлические решетки.
В узлах молекулярных решеток находятся молекулы. Они связаны друг с другом межмолекулярными силами. Силы межмолекулярного взаимодействия, называемые также силами Ван–дер-Ваальса, слабее ковалентных сил, но проявляются на больших расстояниях. В основе их лежит электростатическое взаимодействие диполей, но в различных веществах механизм возникновения диполей различен.
В узлах атомных решеток находятся атомы; они связаны друг с другом ковалентной связью. Ковалентная химическая связь образуется двумя электронами с противоположно направленными спинами, причем эта электронная пара принадлежит двум атомам. Ковалентная связь тем прочнее, чем в большей степени перекрываются взаимодействующие электронные облака. Поэтому ковалентная связь образуется в таком направлении, при котором это перекрывание максимально.
В узлах ионных решеток располагаются, чередуясь, положительно и отрицательно заряженные ионы. Они связаны силами электростатического притяжения. Наконец, в узлах металлических решеток находятся атомы металла, между которыми свободно движутся общие для этих атомов электроны.
Молекулярные и атомные решетки присущи веществам с ковалентной связью, ионные – ионным соединениям, металлические – металлам и их сплавам.
Веществ, обладающих атомными решетками, сравнительно мало. К ним принадлежат алмаз, кремний и некоторые неорганические соединения. Эти вещества характеризуются высокой твердостью, они тугоплавки и нерастворимы практически ни в каких растворителях. Такие их свойства обусловлены прочностью ковалентной связи.
Веществ с молекулярной решеткой очень много. К ним принадлежат неметаллы, за исключением углерода и кремния, все органические соединения с не ионной связью и многие неорганические соединения.
К соединениям с ионной связью, образующим ионные решетки относится большинство солей и небольшое число оксидов. По прочности ионные решетки уступают атомным, но превышают молекулярные. Ионные соединения имеют сравнительно высокие температуры плавления; летучесть их в большинстве случаев невелика.
Дата добавления: 2014-12-20; просмотров: 66 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |