Ionisen kidehilan

Kiinteät aineet ovat kiteisessä ja amorfisessa tilassa ja niillä on pääasiassa kiteinen rakenne. Se eroaa hiukkasten oikeasta sijainnista tarkasti määritellyissä pisteissä, jolle on tunnusomaista jaksollinen toistettavuus kolmiulotteisessa tilassa. Jos yhdistämme nämä pisteet henkisesti suorilla viivoilla, saadaan spatiaalinen kehys, jota kutsutaan kidehilaksi. Termi "kiderakenne" viittaa geometriseen kuvaan, joka kuvaa molekyylien (atomien, ionien) järjestelyn kolmiulotteista jaksollisuutta kiteisessä tilassa.

Hiukkasten sijainteja kutsutaan ristikkokohteiksi. Kehyksen sisäisten solmujen yhteyksien sisällä. Hiukkastyyppi ja niiden välisen yhteyden luonne: molekyylit, atomeja, ioneja - määritetään kidehilan tyyppi. Yhteensä on neljä tyyppiä: ioninen, atominen, molekyyli ja metallinen.

Jos ristikkokohteissa on ioneja (hiukkasia, joilla on negatiivinen tai positiivinen varaus), niin tämä on ionikidehila, jolle on tunnusomaista samat sidokset.

Nämä liitokset ovat erittäin vahvoja ja vakaita. Siksi tällaisten rakenteiden aineilla on riittävän suuri kovuus ja tiheys, haihtumattomat ja tulenkestävät. Alhaisissa lämpötiloissa ne ilmestyvät eristeiksi. Tällaisten yhdisteiden sulaessa kuitenkin geometrisesti oikea ionikidehila (ionijärjestely) rikkoo ja vahvuusjoukot vähenevät.

Sulamispisteen lähellä olevassa lämpötilassa kiteet, joissa on ionisidos, pystyvät jo johtamaan sähkövirtaa. Tällaiset yhdisteet ovat helposti liukoisia veteen ja muihin nesteisiin, jotka koostuvat polaarisista molekyyleistä.

Ionikristallilakka on tyypillistä kaikille aineille, joilla on ioniset sidos - suolat, metallihydroksidit, metallien binääriset yhdisteet metalleilla. Ionisidoksella ei ole orientaatiota avaruudessa, koska jokainen ioni liittyy samanaikaisesti useisiin vastaioneihin, joiden vuorovaikutusvoima riippuu niiden välisestä etäisyydestä (Coulombin laki). Ionilla sidotuilla yhdisteillä on ei-molekyylirakenne, ne ovat kiinteitä aineita, joilla on ioniset ristikot, korkea polaarisuus, korkeat sulamis- ja kiehumispisteet, vesiliuoksissa, jotka ovat sähköä johtavia. Yhdisteet ionisidoksilla puhtaassa muodossa eivät käytännössä ole.

Ionikristallilakka on ominaista joihinkin tyypillisten metalleiden, suolojen, so. Aineet, joilla on ionisia kemiallisia sidoksia.

Kiteiden ionisidoksen lisäksi on metallinen, molekyyli- ja kovalenttinen sidos.

Kiteet, joilla on kovalenttinen sidos, ovat puolijohteita tai dielektrisiä aineita. Tyypillisiä esimerkkejä atomi- kiteistä ovat timantti, pii ja germanium.

Timantti on mineraalinen, allotrooppinen kuutiomuutos (muoto) hiiltä. Timantin kidehila on atomi, erittäin monimutkainen. Tällaisen ristikon solmukohdissa ovat atomit, jotka liittyvät toisiinsa erittäin voimakkailla kovalenttisilla sidoksilla. Timantti koostuu yksittäisistä hiiliatomeista, jotka sijaitsevat yhden tetraedrin keskellä, jonka pisteet ovat neljä lähintä atomia. Tällaiselle hilalle on tunnusomaista kasvopintainen kuutiomassakenno, joka määrittää timantin maksimaalisen kovuuden ja melkoisen korkean sulamispisteen. Timanttikudosta ei ole molekyylejä - ja kristallia voidaan pitää yhtenä vaikuttavana molekyylinä.

Lisäksi atomi- kidehila on luonteeltaan piitä, kiinteää booria, germaniumia ja yksittäisiä elementtejä, joissa on piitä ja hiiltä (piidioksidi, kvartsi, kiilto, jokihiekka, karborundi). Yleensä kiteisten rungojen edustajat, joilla on atomilohko, ovat suhteellisen pieniä.