Конденсированное состояние вещества. Кристаллическое состояние; ионная, атомная, молекулярная, металлическая кристаллические решётки.
Когда вещество находится в конденсированном состоянии – жидком или твердом, расстояния между частицами вещества малы и силы взаимодействия между ними велики. Эти силы удерживают частицы жидкости или твердого тела друг около друга. Поэтому вещества в конденсированном состоянии имеют постоянный при данной температуре объем.
В твердом состоянии большинство веществ имеют кристаллическое строение. Кристаллическая форма – одно из характерных свойств вещества. Классификация кристаллических форм основана на симметрии кристаллов. Все разнообразие кристаллических форм может быть сведено к семи группам или кристаллическим системам, которые подразделяются на классы. Многие вещества, например F, Cu, NaCl кристаллизуются в кубической системе. Простейшие формы этой системы – куб, октаэдр, тетраэдр. Mg, Zn, лед кристаллизуются в гексагональной системе, основные формы этой системе – шестигранные призма и бипирамида. Как бы неравномерно не происходило развитие кристалла, углы, под которыми сходятся грани кристалла данного вещества остаются одними и теми же. Это закон постоянства гранных углов – один из основных законов кристаллографии, поэтому по величине двугранных углов в кристалле можно установить к какой кристаллической системе относится данный кристалл. Хотя вещество в кристалле однородно, многие из его физических свойств (прочность, теплопроводность)не всегда одинаковы по различным направлениям внутри кристалла – эта особенность называется анизатропией.
Кристаллическая решетка – пространственный каркас, образованный 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, связаны между собой межмол силами. В узлах атомных решеток находятся атомы, они связаны друг с другом ковалентной связью. В узлах ионных решеток располагаются, чередуясь, отрицательно и положительно заряженные ионы, связаны друг с другом силами электростатического напряжения. 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 вещ-ва характер выс тверд, тугоплавки, практич нерастворимы. Такие их свойства обусловлены прочностью ковалентной связи. Веществ с молекулярной решеткой очень много. Это неметаллы за исключением углерода и кремния, все органические соединения с неионной связью и многие неорг.вещ-ва. Силы межмолекуляр взаим-я значительно слабее сил ковал.связи, поэтому молекулярные кристаллы имеют небольшую тверд-ть, легкоплавки и летучи.
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 выс.темпер. плавления, летучесть их в большинстве случаев невелика. Существуют вещ-ства, в кристаллах которых значительную роль играют два рода взаимодействия между частицами. Так, в графите атомы углерода связаны друг с другом в одних направлениях ков.связью, а в других – металлической. Поэтому решетку графита можно рассматривать и как атомную и как металлическую. Во многих неорг. соедин. например в CuCl, связь между частицами, находящимися в узлах решетки, является частично ион, частично ков. Решетки подобных соедин. можно рассматривать как промежуточные между ионными и атомными. Решетки различных веществ различаются между собой не только по природе образующих их веществ, но и по взаимному расположению частиц в пространстве – по своему строению. Каждую решетку можно охарактеризовать ее элементарной ячейкой – наименьшей частью кристалла, имеющей все особенности структуры данной решетки. Число ближайших частиц для той или иной частицы в кристалле называется ее координационным числом. Например, координац.число катеона Na и аниона Cl в кристалле NaCl = 6. В кристаллах этой соли и других ионных соединений все связи каждого иона с ближ.ионами противоп.знака равноценны.
Понятие о молекуле непременимо к кристалл.вещ-вам с ион.связью, также к кристалл.с атом. Или смешанной атомно-ионной структурой.