Atomisk krystallgitter i fast tilstand. Ionisk krystallgitter

De fleste stoffer kjennetegnes ved evnen, avhengig av forholdene, til å være i en av tre aggregeringstilstander: fast, flytende eller gassformig.

For eksempel vann kl normalt trykk i temperaturområdet 0-100 o C er det en væske, ved temperaturer over 100 o C kan det bare eksistere i gassform, og ved temperaturer under 0 o C er det et fast stoff.
Stoffer i fast tilstand deles inn i amorfe og krystallinske.

Et karakteristisk trekk ved amorfe stoffer er fraværet av et klart smeltepunkt: deres fluiditet øker gradvis med økende temperatur. Amorfe stoffer inkluderer forbindelser som voks, parafin, det meste av plast, glass, etc.

Likevel har krystallinske stoffer et spesifikt smeltepunkt, dvs. et stoff med en krystallinsk struktur går fra en fast til en flytende tilstand ikke gradvis, men brått, når den når en bestemt temperatur. Eksempler på krystallinske stoffer inkluderer bordsalt, sukker og is.

Forskjellen i de fysiske egenskapene til amorfe og krystallinske faste stoffer skyldes først og fremst de strukturelle egenskapene til slike stoffer. Hva er forskjellen mellom et stoff i en amorf og en krystallinsk tilstand kan lettest forstås fra følgende illustrasjon:

Som du kan se, i et amorft stoff, i motsetning til en krystallinsk, er det ingen orden i arrangementet av partikler. Hvis du i et krystallinsk stoff mentalt forbinder to atomer nær hverandre med en rett linje, kan du finne at de samme partiklene vil ligge på denne linjen med strengt definerte intervaller:

Således, når det gjelder krystallinske stoffer, kan vi snakke om et slikt konsept som et krystallgitter.

Krystallgitter kalt et romlig rammeverk som forbinder punktene i rommet der partiklene som danner krystallen befinner seg.

Punktene i rommet der partiklene som danner krystallen befinner seg, kalles krystallgitternoder .

Avhengig av hvilke partikler som er lokalisert ved nodene til krystallgitteret, skilles de ut: molekylær, atomær, ionisk Og metall krystall gitter .

I noder molekylært krystallgitter

Iskrystallgitter som et eksempel på et molekylært gitter

Det er molekyler der atomene er forbundet med sterke kovalente bindinger, men selve molekylene holdes nær hverandre av svake intermolekylære krefter. På grunn av slike svake intermolekylære interaksjoner er krystaller med et molekylært gitter skjøre. Slike stoffer skiller seg fra stoffer med andre typer struktur ved betydelig lavere smelte- og kokepunkter; de leder ikke elektrisitet, kan eller kan ikke være løselig i forskjellige løsningsmidler. Løsninger av slike forbindelser kan eller kan ikke lede elektrisk strøm, avhengig av klassen av forbindelsen. Forbindelser med et molekylært krystallgitter inkluderer mange enkle stoffer - ikke-metaller (herdet H 2, O 2, Cl 2, ortorombisk svovel S 8, hvitt fosfor P 4), så vel som mange komplekse stoffer– hydrogenforbindelser av ikke-metaller, syrer, oksider av ikke-metaller, de fleste organisk materiale. Det skal bemerkes at hvis et stoff er i en gassformig eller flytende tilstand, er det upassende å snakke om et molekylært krystallgitter: det er mer riktig å bruke begrepet molekylær type struktur.

Diamantkrystallgitter som et eksempel på et atomgitter

I noder atomisk krystallgitter

det er atomer. Dessuten er alle nodene til et slikt krystallgitter "koblet" sammen gjennom sterke kovalente bindinger til en enkelt krystall. Faktisk er en slik krystall ett gigantisk molekyl. På grunn av deres strukturelle egenskaper er alle stoffer med et atomisk krystallgitter faste, har høye smeltepunkter, er kjemisk inaktive, uløselige i enten vann eller organiske løsningsmidler, og deres smelter leder ikke elektrisk strøm. Det bør huskes at stoffer med en atomtype struktur inkluderer bor B, karbon C (diamant og grafitt), silisium Si fra enkle stoffer, og silisiumdioksyd SiO 2 (kvarts), silisiumkarbid SiC, bornitrid BN fra komplekse stoffer.

For stoffer med ionisk krystallgitter

gittersteder inneholder ioner knyttet til hverandre gjennom ioniske bindinger.
Fordi det ioniske bindinger er ganske sterke, stoffer med et ionisk gitter har relativt høy hardhet og ildfasthet. Oftest er de løselige i vann, og løsningene deres, som smelter, leder elektrisk strøm.
Stoffer med et ionisk krystallgitter inkluderer metall- og ammoniumsalter (NH 4+), baser og metalloksider. Et sikkert tegn på den ioniske strukturen til et stoff er tilstedeværelsen i sammensetningen av begge atomer av et typisk metall og et ikke-metall.

Krystallgitter av natriumklorid som et eksempel på et ionisk gitter

observert i krystaller av frie metaller, for eksempel natrium Na, jern Fe, magnesium Mg, etc. Når det gjelder et metallkrystallgitter, inneholder nodene kationer og metallatomer, mellom hvilke elektroner beveger seg. I dette tilfellet fester bevegelige elektroner seg med jevne mellomrom til kationer, og nøytraliserer dermed ladningen, og individuelle nøytrale metallatomer "frigjør" til gjengjeld noen av elektronene deres, og blir i sin tur til kationer. Faktisk tilhører "frie" elektroner ikke individuelle atomer, men hele krystallen.

Slike strukturelle trekk fører til at metaller leder varme og elektrisk strøm godt og ofte har høy duktilitet (formbarhet).
Spredningen av smeltetemperaturer for metaller er veldig stor. For eksempel er smeltepunktet for kvikksølv omtrent minus 39 ° C (væske under normale forhold), og wolfram er 3422 ° C. Det skal bemerkes at under normale forhold er alle metaller unntatt kvikksølv faste stoffer.

Som vi allerede vet, kan et stoff eksistere i tre aggregeringstilstander: gassformig, hard Og væske. Oksygen, som under normale forhold er i gassform, ved en temperatur på -194 ° C omdannes til en blåaktig væske, og ved en temperatur på -218,8 ° C blir det til en snølignende masse med blå krystaller.

Temperaturområdet for eksistensen av et stoff i fast tilstand bestemmes av koke- og smeltepunktene. Faste stoffer er krystallinsk Og amorf.

U amorfe stoffer det er ikke noe fast smeltepunkt - når de varmes opp, mykner de gradvis og blir til en flytende tilstand. I denne tilstanden finnes for eksempel forskjellige harpikser og plasticine.

Krystallinske stoffer De kjennetegnes ved det vanlige arrangementet av partiklene som de består av: atomer, molekyler og ioner, på strengt definerte punkter i rommet. Når disse punktene er forbundet med rette linjer, skapes et romlig rammeverk, det kalles et krystallgitter. Punktene der krystallpartikler befinner seg kalles gitternoder.

Nodene i gitteret vi forestiller oss kan inneholde ioner, atomer og molekyler. Disse partiklene lager oscillerende bevegelser. Når temperaturen øker, øker også rekkevidden av disse svingningene, noe som fører til termisk utvidelse av legemer.

Avhengig av typen partikler lokalisert ved nodene til krystallgitteret og arten av forbindelsen mellom dem, skilles fire typer ut. krystallgitter: ionisk, atomisk, molekylært Og metall.

Ionisk Disse kalles krystallgitter der ioner befinner seg ved nodene. De dannes av stoffer med ioniske bindinger, som kan binde både enkle ioner Na+, Cl- og komplekse SO24-, OH-. Ionekrystallgitter har altså salter, noen oksider og hydroksyler av metaller, dvs. de stoffene der en ionisk kjemisk binding eksisterer. Tenk på en natriumkloridkrystall; den består av positivt vekslende Na+ og negative CL-ioner, sammen danner de et kubeformet gitter. Bindingene mellom ioner i en slik krystall er ekstremt stabile. På grunn av dette har stoffer med et ionisk gitter relativt høy styrke og hardhet; de er ildfaste og ikke-flyktige.

Atomisk Krystallgitter er de krystallgittene hvis noder inneholder individuelle atomer. I slike gitter er atomer forbundet med hverandre med svært sterke kovalente bindinger. For eksempel er diamant en av de allotropiske modifikasjonene av karbon.

Stoffer med et atomisk krystallgitter er ikke veldig vanlige i naturen. Disse inkluderer krystallinsk bor, silisium og germanium, samt komplekse stoffer, for eksempel de som inneholder silisium (IV) oksid - SiO 2: silika, kvarts, sand, bergkrystall.

De aller fleste stoffer med et atomisk krystallgitter har svært høye smeltepunkter (for diamant overstiger det 3500 ° C), slike stoffer er sterke og harde, praktisk talt uløselige.

Molekylær Disse kalles krystallgitter der molekyler befinner seg ved nodene. Kjemiske bindinger i disse molekylene kan også være polare (HCl, H 2 0) eller ikke-polare (N 2, O 3). Og selv om atomene inne i molekylene er forbundet med veldig sterke kovalente bindinger, virker svake krefter av intermolekylær tiltrekning mellom molekylene selv. Det er derfor stoffer med molekylære krystallgitter er preget av lav hardhet, lavt smeltepunkt og flyktighet.

Eksempler på slike stoffer inkluderer fast vann - is, fast karbonmonoksid (IV) - "tørris", fast hydrogenklorid og hydrogensulfid, faste enkle stoffer dannet av en - (edelgasser), to - (H 2, O 2, CL 2, N 2, I 2), tre - (O 3), fire - (P 4), åtteatomære (S 8) molekyler. De aller fleste solide organiske forbindelser har molekylære krystallgitter (naftalen, glukose, sukker).

blog.site, når du kopierer materiale helt eller delvis, kreves en lenke til originalkilden.

Når du utfører mange fysiske og kjemiske reaksjoner stoffet går over i en fast aggregeringstilstand. I dette tilfellet har molekyler og atomer en tendens til å ordne seg i en slik romlig rekkefølge der samspillskreftene mellom partikler av materie ville være maksimalt balansert. Slik oppnås styrken til det faste stoffet. Atomer, når de har inntatt en bestemt posisjon, utfører små oscillerende bevegelser, hvis amplitude avhenger av temperaturen, men deres plassering i rommet forblir fast. Tiltrekningskreftene og frastøtingen balanserer hverandre på en viss avstand.

Moderne ideer om materiens struktur

Moderne vitenskap sier at et atom består av en ladet kjerne, som bærer en positiv ladning, og elektroner, som bærer negative ladninger. Med en hastighet på flere tusen billioner omdreininger per sekund roterer elektroner i banene deres, og lager en elektronsky rundt kjernen. Den positive ladningen til kjernen er numerisk lik den negative ladningen til elektronene. Dermed forblir atomet til stoffet elektrisk nøytralt. Mulige interaksjoner med andre atomer oppstår når elektroner løsnes fra sitt overordnede atom, og dermed forstyrrer den elektriske balansen. I ett tilfelle står atomene på linje i en bestemt rekkefølge, som kalles krystallgitteret. I en annen, på grunn av den komplekse interaksjonen mellom kjerner og elektroner, kombineres de til molekyler forskjellige typer og kompleksitet.

Definisjon av krystallgitter

Totalt Forskjellige typer Krystallgitter av stoffer er nettverk med forskjellige romlige orienteringer, ved hvilke noder ioner, molekyler eller atomer er lokalisert. Denne stabile geometriske romlige posisjonen kalles stoffets krystallgitter. Avstanden mellom noder i en krystallcelle kalles identitetsperioden. De romlige vinklene som cellenodene er plassert i kalles parametere. I henhold til metoden for å konstruere bindinger, kan krystallgitter være enkle, basesentrerte, ansiktssentrerte og kroppssentrerte. Hvis materiepartiklene bare er plassert i hjørnene av parallellepipedet, kalles et slikt gitter enkelt. Et eksempel på et slikt gitter er vist nedenfor:

Hvis partiklene til stoffet i tillegg til nodene er plassert i midten av de romlige diagonalene, kalles dette arrangementet av partikler i stoffet et kroppssentrert krystallgitter. Denne typen er tydelig vist på figuren.

Hvis det i tillegg til nodene på toppene av gitteret er en node på stedet der de imaginære diagonalene til parallellepipedet krysser hverandre, så har du en ansiktssentrert type gitter.

Typer krystallgitter

De forskjellige mikropartiklene som utgjør et stoff bestemmer de forskjellige typene krystallgitter. De kan bestemme prinsippet for å bygge forbindelser mellom mikropartikler inne i en krystall. Fysiske typer krystallgitter er ioniske, atomære og molekylære. Dette inkluderer også ulike typer metallkrystallgitter. Studerer prinsippene intern struktur Kjemi omhandler grunnstoffer. Typene krystallgitter er presentert mer detaljert nedenfor.

Ioniske krystallgitter

Disse typene krystallgitter er tilstede i forbindelser med en ionisk type binding. I dette tilfellet inneholder gittersteder ioner med motsatt elektrisk ladning. Takket være det elektromagnetiske feltet viser de interioniske interaksjonskreftene seg å være ganske sterke, og dette forårsaker fysiske egenskaper stoffer. Vanlige kjennetegn er ildfasthet, tetthet, hardhet og evnen til å lede elektrisk strøm. Ioniske typer krystallgitter finnes i stoffer som bordsalt, kaliumnitrat og andre.

Atomiske krystallgitter

Denne typen struktur av materie er iboende i elementer hvis struktur er bestemt av kovalente kjemiske bindinger. Typer av krystallgitter av denne typen inneholder individuelle atomer ved nodene, forbundet med hverandre med sterke kovalente bindinger. Denne typen binding oppstår når to identiske atomer "deler" elektroner, og danner dermed et felles elektronpar for naboatomer. Takket være denne interaksjonen binder kovalente bindinger atomer jevnt og sterkt i en viss rekkefølge. Kjemiske grunnstoffer som inneholder atomtyper av krystallgitter er harde, har et høyt smeltepunkt, er dårlige ledere av elektrisitet og er kjemisk inaktive. Klassiske eksempler på elementer med lignende indre struktur inkluderer diamant, silisium, germanium og bor.

Molekylære krystallgitter

Stoffer som har en molekylær type krystallgitter er et system av stabile, samvirkende, tettpakkede molekyler som er lokalisert ved nodene til krystallgitteret. I slike forbindelser beholder molekylene sin romlige posisjon i gass-, væske- og fastfase. Ved nodene til krystallen holdes molekyler sammen av svake van der Waals-krefter, som er titalls ganger svakere enn de ioniske interaksjonskreftene.

Molekylene som danner en krystall kan enten være polare eller upolare. På grunn av den spontane bevegelsen av elektroner og vibrasjoner av kjerner i molekyler, kan den elektriske likevekten skifte - det er slik et øyeblikkelig elektrisk dipolmoment oppstår. Passende orienterte dipoler skaper tiltrekningskrefter i gitteret. Karbondioksid og parafin er typiske eksempler på grunnstoffer med et molekylært krystallgitter.

Metall krystall gitter

En metallbinding er mer fleksibel og duktil enn en ionisk binding, selv om det kan virke som om begge er basert på samme prinsipp. Typene av krystallgitter av metaller forklarer deres typiske egenskaper - som mekanisk styrke, termisk og elektrisk ledningsevne og smelteevne.

Et særtrekk ved et metallkrystallgitter er tilstedeværelsen av positivt ladede metallioner (kationer) på stedene til dette gitteret. Mellom nodene er det elektroner som er direkte involvert i skapelsen elektrisk felt rundt risten. Antall elektroner som beveger seg rundt i dette krystallgitteret kalles elektrongass.

I fravær av et elektrisk felt utfører frie elektroner kaotisk bevegelse, og tilfeldig interagerer med gitterioner. Hver slik interaksjon endrer momentumet og bevegelsesretningen til den negativt ladede partikkelen. Med sitt elektriske felt tiltrekker elektroner kationer til seg selv, og balanserer deres gjensidige frastøting. Selv om elektroner anses som frie, er deres energi ikke nok til å forlate krystallgitteret, så disse ladede partiklene er hele tiden innenfor dets grenser.

Tilstedeværelsen av et elektrisk felt gir elektrongassen ytterligere energi. Forbindelsen med ioner i krystallgitteret til metaller er ikke sterk, så elektroner forlater lett sine grenser. Elektroner beveger seg langs kraftlinjer og etterlater positivt ladede ioner.

konklusjoner

Kjemi legger stor vekt på studiet av materiens indre struktur. Typer krystallgitter ulike elementer bestemme nesten hele spekteret av egenskapene deres. Ved å påvirke krystaller og endre deres indre struktur er det mulig å oppnå forbedring nødvendige egenskaper stoffer og fjerne uønskede, transformere kjemiske elementer. Altså studere intern struktur omverdenen kan bidra til å forstå essensen og prinsippene for universets struktur.

Stoffets struktur.

Det er ikke individuelle atomer eller molekyler som inngår i kjemiske interaksjoner, men stoffer.
Vår oppgave er å sette oss inn i materiens struktur.

På lave temperaturer stabil for stoffer fast tilstand.

☼ Det hardeste stoffet i naturen er diamant. Han regnes som kongen av alle edelstener og dyrebare steiner. Og selve navnet betyr "uødeleggelig" på gresk. Diamanter har lenge blitt sett på som mirakuløse steiner. Det ble antatt at en person som bærer diamanter ikke kjenner magesykdommer, ikke er påvirket av gift, beholder minnet og et muntert humør til alderdommen og nyter kongelig gunst.

☼ En diamant som har vært utsatt for smykkebehandling – skjæring, polering – kalles en diamant.

Ved smelting som følge av termiske vibrasjoner, blir partiklenes rekkefølge forstyrret, de blir mobile, og karakteren kjemisk forbindelse er ikke krenket. Dermed er det ingen grunnleggende forskjeller mellom fast og flytende tilstand.
Væsken oppnår fluiditet (dvs. evnen til å ta form av et kar).

Flytende krystaller.

Flytende krystaller er åpne inn sent XIXårhundrer, men har blitt studert de siste 20-25 årene. Mange skjermenheter moderne teknologi, for eksempel, noen elektroniske klokker, mini-datamaskiner, opererer på flytende krystaller.

Generelt høres ordene "flytende krystaller" ikke mindre uvanlig ut enn " varm is". Men i virkeligheten kan isen også være varm, fordi... ved et trykk på mer enn 10 000 atm. vannis smelter ved temperaturer over 2000 C. Det uvanlige med kombinasjonen "flytende krystaller" er at den flytende tilstanden indikerer mobiliteten til strukturen, og krystallen innebærer streng orden.

Hvis et stoff består av polyatomiske molekyler med en langstrakt eller lamellær form og har en asymmetrisk struktur, blir disse molekylene orientert når det smelter på en bestemt måte i forhold til hverandre (deres lange akser er parallelle). I dette tilfellet kan molekylene bevege seg fritt parallelt med seg selv, dvs. systemet får egenskapen til fluiditet som er karakteristisk for en væske. Samtidig beholder systemet en ordnet struktur, som bestemmer egenskapene som er karakteristiske for krystaller.

Den høye mobiliteten til en slik struktur gjør det mulig å kontrollere den gjennom svært svake påvirkninger (termisk, elektrisk, etc.), dvs. målrettet endre egenskapene til et stoff, inkludert optiske, med svært lite energiforbruk, som er det som brukes i moderne teknologi.

Typer krystallgitter.

Noen Kjemisk stoff utdannet et stort antall identiske partikler som er koblet til hverandre.
Ved lave temperaturer, når termisk bevegelse er vanskelig, er partiklene strengt orientert i rommet og danner et krystallgitter.

Krystallcelle er en struktur med et geometrisk riktig arrangement av partikler i rommet.

I selve krystallgitteret skilles noder og internodalt rom.
Det samme stoffet, avhengig av forhold (p, t,...), eksisterer i forskjellige krystallinske former (dvs. de har forskjellige krystallgitter) - allotropiske modifikasjoner som er forskjellige i egenskaper.
For eksempel er fire modifikasjoner av karbon kjent: grafitt, diamant, karbyn og lonsdaleitt.

☼ Den fjerde varianten av krystallinsk karbon, «lonsdaleite», er lite kjent. Den ble oppdaget i meteoritter og oppnådd kunstig, og strukturen studeres fortsatt.

☼ Sot, koks og trekull ble klassifisert som amorfe polymerer av karbon. Imidlertid har det nå blitt kjent at dette også er krystallinske stoffer.

☼ Det ble forresten funnet skinnende svarte partikler i soten, som ble kalt «speilkarbon». Speilkarbon er kjemisk inert, varmebestandig, ugjennomtrengelig for gasser og væsker, har en glatt overflate og er absolutt kompatibel med levende vev.

☼ Navnet grafitt kommer fra italiensk "graffito" - jeg skriver, jeg tegner. Grafitt er mørkegrå krystaller med en svak metallisk glans og har et lagdelt gitter. Individuelle lag med atomer i en grafittkrystall, forbundet med hverandre relativt svakt, skilles lett fra hverandre.

TYPER KRYSTALLRITTER

Egenskaper til stoffer med forskjellige krystallgitter (tabell)

Hvis hastigheten på krystallvekst er lav ved avkjøling, dannes en glassaktig tilstand (amorf).

Forholdet mellom posisjonen til et element i det periodiske system og dets krystallgitter enkelt stoff.

Mellom plasseringen av elementet i periodiske tabell og krystallgitteret til dens tilsvarende enkle substans er det et nært forhold.

De enkle stoffene til de gjenværende elementene har et metallisk krystallgitter.

FIKSE

Studer forelesningsmaterialet og svar skriftlig på følgende spørsmål i notatboken din:
– Hva er et krystallgitter?
- Hvilke typer krystallgitter finnes?
- Beskriv hver type krystallgitter i henhold til planen:

Hva er i nodene til krystallgitteret, strukturell enhet → Type kjemisk binding mellom partiklene i noden → Interaksjonskrefter mellom krystallpartiklene → Fysiske egenskaper bestemt av krystallgitteret → Aggregert tilstand av stoffet under normale forhold → Eksempler

Fullfør oppgaver om dette emnet:

- Hvilken type krystallgitter har følgende stoffer som vanligvis brukes i hverdagen: vann, eddiksyre (CH3 COOH), sukker (C12 H22 O11), kaliumgjødsel(KCl), elvesand (SiO2) – smeltepunkt 1710 0C, ammoniakk (NH3), bordsalt? Lag en generell konklusjon: med hvilke egenskaper til et stoff kan man bestemme typen av krystallgitteret?
Bruk formlene til de gitte stoffene: SiC, CS2, NaBr, C2 H2 - bestem typen krystallgitter (ionisk, molekylært) til hver forbindelse og beskriv, basert på dette, de fysiske egenskapene til hvert av de fire stoffene.
Trener nr. 1. "Krystallgitter"
Trener nr. 2. "Testoppgaver"
Test (selvkontroll):

1) Stoffer som har et molekylært krystallgitter, som regel:
en). ildfast og svært løselig i vann
b). smeltbar og flyktig
V). Solid og elektrisk ledende
G). Termisk ledende og plastisk

2) Konseptet "molekyl" gjelder ikke for den strukturelle enheten til et stoff:

b). oksygen

V). diamant

3) Atomkrystallgitteret er karakteristisk for:

en). aluminium og grafitt

b). svovel og jod

V). silisiumoksid og natriumklorid

G). diamant og bor

4) Hvis et stoff er svært løselig i vann, har det høy temperatur smeltende, elektrisk ledende, deretter krystallgitteret:

EN). molekylært

b). atomisk

V). ionisk

G). metall

Ethvert stoff i naturen er kjent for å bestå av mer fine partikler. De er på sin side forbundet og danner en viss struktur, som bestemmer egenskapene til et bestemt stoff.

Atomisk er karakteristisk og forekommer ved lave temperaturer og høyt blodtrykk. Faktisk er det nettopp takket være dette at metaller og en rekke andre materialer får sin karakteristiske styrke.

Strukturen til slike stoffer på molekylært nivå ser ut som et krystallgitter, hvor hvert atom er koblet til naboen med den sterkeste forbindelsen som finnes i naturen - en kovalent binding. Alle de minste elementene som danner strukturene er ordnet på en ryddig måte og med en viss periodisitet. Representerer et rutenett i hjørnene av hvilke atomer er lokalisert, alltid omgitt av samme antall satellitter, endrer det atomære krystallgitteret praktisk talt ikke strukturen. Det er velkjent at strukturen til et rent metall eller en legering bare kan endres ved å varme det opp. I dette tilfellet, jo høyere temperatur, desto sterkere er bindingene i gitteret.

Med andre ord er det atomære krystallgitteret nøkkelen til styrken og hardheten til materialer. Imidlertid er det verdt å vurdere at arrangementet av atomer i ulike stoffer kan også variere, noe som igjen påvirker styrkegraden. Så, for eksempel, diamant og grafitt, som inneholder det samme karbonatomet, er ekstremt forskjellige fra hverandre når det gjelder styrke: diamant er på jorden, men grafitt kan eksfoliere og gå i stykker. Faktum er at i krystallgitteret til grafitt er atomer ordnet i lag. Hvert lag ligner en honningkake, der karbonatomene er sammenføyd ganske løst. Denne strukturen forårsaker lagvis smuldring av blyantavledninger: når de er ødelagt, flasser deler av grafitten ganske enkelt av. En annen ting er diamant, hvis krystallgitter består av eksiterte karbonatomer, det vil si de som er i stand til å danne 4 sterke bindinger. Det er rett og slett umulig å ødelegge et slikt ledd.

Krystallgitter av metaller har i tillegg visse egenskaper:

1. Gitterperiode- en mengde som bestemmer avstanden mellom sentrene til to tilstøtende atomer, målt langs kanten av gitteret. Den generelt aksepterte betegnelsen skiller seg ikke fra den i matematikk: a, b, c er henholdsvis lengden, bredden, høyden på gitteret. Tydeligvis er dimensjonene til figuren så små at avstanden måles i de minste måleenhetene - en tiendedel av en nanometer eller angstrom.

2. K - koordinasjonsnummer. En indikator som bestemmer pakningstettheten til atomer innenfor et enkelt gitter. Følgelig er dens tetthet større, jo høyere tallet K er. Faktisk representerer denne figuren antallet atomer som er plassert så nærme som mulig og ved lik avstand fra atomet som studeres.

3. Gittergrunnlag. Også en mengde som karakteriserer tettheten til gitteret. Representerer totalt antall atomer som tilhører den spesifikke cellen som studeres.

4. Kompakthetsfaktor målt ved å beregne det totale volumet av gitteret delt på volumet okkupert av alle atomene i det. Som de to foregående gjenspeiler denne verdien tettheten til gitteret som studeres.

Vi har kun vurdert noen få stoffer som har et atomisk krystallgitter. I mellomtiden er det veldig mange av dem. Til tross for dets store mangfold, inkluderer det krystallinske atomgitteret enheter som alltid er forbundet med midler (polare eller ikke-polare). I tillegg er slike stoffer praktisk talt uløselige i vann og er preget av lav varmeledningsevne.

I naturen er det tre typer krystallgitter: kroppssentrert kubisk, ansiktssentrert kubisk og tettpakket sekskantet.