Estrutura de cristal atômico

Qualquer substância na natureza, como é sabido, consiste em partículas menores. Eles, por sua vez, estão conectados e formam uma estrutura específica que determina as propriedades de uma determinada substância.

A rede de cristal atômico é intrínsecasólidos e ocorre a baixas temperaturas e altas pressões. Na verdade, é graças a essa estrutura que diamante, metais e uma série de outros materiais adquirem uma força característica.

A estrutura dessas substâncias a nível molecularparece uma rede de cristal, cada átomo em que está conectado com o vizinho pelo composto mais forte existente na natureza - uma ligação covalente. Todos os elementos mais pequenos que formam estruturas são organizados em uma periodicidade ordenada e definida. Representando uma grade, nos cantos dos quais há átomos rodeados pelo mesmo número de satélites, a rede de cristal atômico praticamente não altera sua estrutura. É bem sabido que a estrutura de um metal ou liga pura pode ser alterada apenas aquecendo-a. Neste caso, a temperatura é maior, mais fortes são as ligações na rede.

Em outras palavras, a rede de cristal atômicoé a chave para a força e dureza dos materiais. No entanto, deve-se ter em conta que a disposição dos átomos em diferentes substâncias também pode diferir, o que, por sua vez, afeta o grau de força. Assim, por exemplo, o diamante e a grafite, que têm o mesmo átomo de carbono na composição, são altamente diferentes em termos de características de força: o diamante é a substância mais difícil da Terra, a grafite também pode quebrar e quebrar. O fato é que, na rede cristalina de grafite, os átomos estão dispostos em camadas. Cada camada se assemelha a uma célula de favo de mel, na qual os átomos de carbono são articulados bastante fracos. Essa estrutura causa o desmoronamento lamelar dos lápis: se uma parte da grafite quebrar, eles simplesmente esfoliam. Outra coisa é um diamante cuja rede cristalina consiste em átomos de carbono excitados, isto é, aqueles capazes de formar quatro fortes ligações. É simplesmente impossível destruir tal articulação.

As redes de cristal dos metais, além disso, possuem certas características:

1. O período de rede - um valor que determina a distância entreos centros de dois átomos adjacentes medido pela nervura treliça. notação comum destes é diferente de em matemática: a, b, c - o comprimento, largura, altura da rede, respectivamente. Obviamente, o tamanho das figuras são tão pequenas que a distância é medida em unidades mais pequenas - um décimo de um nanómetro, ou angstroms.

2. K é o número de coordenação. O índice que determina a densidade da embalagemátomos dentro da mesma rede. Conseqüentemente, sua densidade é maior, quanto maior o número K. De fato, essa figura é o número de átomos o mais próximo possível e a uma distância igual do átomo a ser estudado.

3. A base da rede. Também uma quantidade que caracteriza a densidade da rede. É o número total de átomos que pertencem a uma determinada célula em estudo.

4. Coeficiente de compacidade é medido contando o volume total da rede dividida pelo volume que todos os átomos ocupam. Como os dois anteriores, esse valor reflete a densidade da rede em estudo.

Examinamos apenas algumas substâncias quea rede de cristal atômico é inerente. Enquanto isso, há muitos deles. Apesar da grande diversidade, a rede atômica cristalina inclui unidades que estão sempre conectadas por uma ligação covalente (polar ou não polar). Além disso, estas substâncias são praticamente insolúveis em água e são caracterizadas por baixa condutividade térmica.

Na natureza, existem três tipos de cotas de cristal: centrado no volume cúbico, hexagonal cúbico centrado no rosto e fechado.