(координаційне число обох іонів дорівнює 6), хлориду цезію (Координаційне число обох іонів дорівнює 8), сфалериту і вюрцита (обидва структурних типу характеризуються координаційній числом катіона і аніона, рівним 4). Якщо число катіонів вдвічі менше числа аніонів, то координаційне число катіонів має бути вдвічі більше координаційного числа аніонів. У цьому випадку реалізуються структурні типи флюориту (координаційні числа 8 і 4), рутилу (Координаційні числа 6 і 3), кристобалита (координаційні числа 4 і 2). p> Зазвичай іонні кристали тверді, але крихкі. Їх крихкість зумовлена ​​тим, що навіть при невеликій деформації кристала катіони і аніони зміщуються таким чином, що сили відштовхування між однойменними іонами починають переважати над силами тяжіння між катіонами і аніонами, і кристал руйнується.
Іонні кристали відрізняються високими температурами плавлення. У розплавленому стані речовини, що утворюють іонні кристали, електропровідні. При розчиненні у воді ці речовини дисоціюють на катіони й аніони, і які утворюються розчини проводять електричний струм.
Висока розчинність в полярних розчинниках, що супроводжується електролітичної дисоціацією обумовлена ​​тим, що в середовищі розчинника з високою діелектричної проникністю Оµ зменшується енергія тяжіння між іонами. Діелектрична проникність води в 82 рази вище, ніж вакууму (умовно існуючого в іонному кристалі), у стільки ж разів зменшується тяжіння між іонами в водному розчині. Ефект посилюється за рахунок сольватації іонів. p> Атомні кристали складаються з окремих атомів, об'єднаних ковалентними зв'язками. З простих речовин тільки бор і елементи IVA-групи мають такі кристалічні решітки. Нерідко сполуки неметалів один з одним (наприклад, діоксид кремнію) також утворюють атомні кристали.
Так само як та іонні, атомні кристали можна вважати гігантськими молекулами. Вони дуже міцні і тверді, погано проводять теплоту і електрику. Речовини, що мають атомні кристалічні решітки, плавляться при високих температурах. Вони практично нерозчинні у будь-яких розчинниках. Для них характерна низька реакційна здатність.
Молекулярні кристали побудовані з окремих молекул, всередині яких атоми з'єднані ковалентними зв'язками. Між молекулами діють більш слабкі міжмолекулярні сили. Вони легко руйнуються, тому молекулярні кристали мають низькі температури плавлення, малу твердість, високу летючість. Речовини, що утворять молекулярні кристалічні решітки, що не мають електричну провідність, їх розчини та розплави також не проводять електричний струм.
Міжмолекулярні сили виникають за рахунок електростатичної взаємодії негативно заряджених електронів однієї молекули з позитивно зарядженими ядрами сусідніх молекул. На силу міжмолекулярної взаємодії впливає багато факторів. Найважливішими серед них є наявність полярних зв'язків, тобто зміщення електронної щільності від одних атомів до інших. Крім того, межмолекулярное взаємодія проявляється сильніше між молекулами з великим числом електронів.
Більшість неметалів у вигляді простих речовин (наприклад, йод I 2 , аргон Ar, сірка S 8 ) і з'єднань один з одним (наприклад, вода, діоксид вуглецю, хлороводень), а також практично всі тверді органічні речовини утворюють молекулярні кристали.
Для металів характерна металева кристалічна решітка. У ній є металева зв'язок між атомами. У металевих кристалах ядра атомів розташовані таким чином, щоб їх упаковка була якомога більш щільною. Зв'язок в таких кристалах є делокалізованной і поширюється на весь кристал. Металеві кристали мають високу електричну провідність і теплопровідністю, металевим блиском і непрозорістю, легкої деформируемостью.
Класифікація кристалічних граток відповідає граничним випадкам. Більшість кристалів неорганічних речовин належить до проміжних типами - ковалентно-іонним, молекулярно-нековалентним і т.д. Наприклад, в кристалі графіту всередині кожного шару зв'язку ковалентно-металеві, а між шарами - міжмолекулярні.
Ізоморфізм і поліморфізм
Багато кристалічні речовини мають однакові структури. У той же час одне і те ж речовина може утворювати різні кристалічні структури. Це знаходить відображення в явищах ізоморфізму і поліморфізму .
Ізоморфізм полягає в здатності атомів, іонів або молекул заміщати один одного в кристалічних структурах. Цей термін (від грецьких В« изос В» - рівний і В« морфе В» - форма) був запропонований Е. Мічерліхом в 1819 р. Закон ізоморфізму би сформульований Е. Мічерліхом в 1821 р. таким чином: В«Однакові кількості атомів, з'єднані однаковим способом, дають однакові кристалічні форми; при цьому кристалічна форма не залежить від хімічної природи атомів, а визначається тільки їх числом і відносним становищем В».
Працюючи в хімічної лабораторії Берлінського університету, Мічерліх звернув увагу на повна...
