Le réseau cristallin et ses principaux types

Absolument aucune substance chimique qui existedans la nature, est formé par un grand nombre de particules identiques, qui sont liés les uns aux autres. Toutes les substances existent dans trois états agrégés: gazeux, liquide et solide. Lorsque le mouvement thermique est difficile (à basse température), ainsi que dans les solides, les particules sont strictement orientées dans l'espace, ce qui se manifeste dans leur organisation structurelle précise.

Le réseau cristallin de la matière est une structureavec une disposition géométriquement ordonnée des particules (atomes, molécules ou ions) à certains points de l'espace. Dans différents réseaux, on distingue l'espace interstitiel et directement les nœuds - les points dans lesquels se trouvent les particules elles-mêmes.

Le réseau cristallin est de quatre types: métal, moléculaire, atomique, ionique. Les types de réseaux sont déterminés en fonction du type de particules situées dans leurs nœuds, ainsi que de la nature des connexions entre eux.

Le réseau cristallin est appelé le treillis moléculaireS'il y a des molécules dans ses nœuds. Ils sont interconnectés par des forces intermoléculaires relativement faibles, appelées forces de van der Waals, mais les atomes à l'intérieur de la molécule sont eux-mêmes reliés par une liaison covalente plus forte (polaire ou non polaire). Le réseau cristallin moléculaire est inhérent au chlore, à l'hydrogène solide, au dioxyde de carbone et à d'autres substances qui sont gazeuses à la température ordinaire.

Les cristaux qui forment les gaz rares,ont également des réseaux moléculaires constitués de molécules monoatomiques. La plupart des substances organiques solides ont exactement cette structure. Le nombre de substances inorganiques, inhérent à la structure moléculaire, est très petit. Ceci, par exemple, l'hydrogène halogéné solide, le soufre naturel, la glace, les substances solides simples et quelques autres.

Lorsque chauffé relativement faibleles substances intermoléculaires sont détruites assez facilement, par conséquent, les substances ayant de tels réseaux ont des points de fusion très bas et une faible dureté, elles sont insolubles ou légèrement solubles dans l'eau, elles ne conduisent pratiquement pas de courant électrique, se caractérisent par une volatilité considérable. Les points d'ébullition et de fusion minimum sont pour les substances provenant de molécules non polaires.

Le métal est appelé un tel cristaltreillis dont les nœuds sont formés par des atomes et des ions positifs (cations) d'un métal avec des électrons de valence libre (désengagés des atomes dans la formation des ions), se déplaçant aléatoirement dans le volume du cristal. Cependant, ces électrons sont essentiellement semi-libres, puisqu'ils ne peuvent se déplacer librement que dans les limites que limite ce réseau cristallin.

Electrons électrostatiques et ions positifsles métaux sont mutuellement attirés, ce qui explique la stabilité du réseau cristallin métallique. Un ensemble d'électrons libres est appelé un gaz d'électrons - il fournit une bonne conductivité électrique et thermique des métaux. Lorsque la tension électrique apparaît, les électrons se précipitent sur la particule positive, participant à la création d'un courant électrique et interagissant avec les ions.

Le treillis de cristal métallique est caractéristique,principalement pour les métaux élémentaires, ainsi que pour les composés de différents métaux entre eux. Les principales propriétés inhérentes aux cristaux métalliques (résistance mécanique, volatilité, point de fusion), fluctuent suffisamment. Cependant, des propriétés physiques telles que la plasticité, la ductilité, une conductivité électrique et thermique élevée, un éclat métallique caractéristique ne sont particulières qu'aux cristaux avec un treillis métallique.