Так, энергия кристаллической решетки алмаза составляет 480 кДж/моль [5]. Вследствие столь высокой энергии связи ковалентные кристаллы обладают высокими твердостью, механической прочностью, температурами плавления и кипения. Диапазон их электропроводности достаточно велик: от типичных диэлектриков (алмаз, нитрид бора, кварц) до полупроводников (кремний, германий) и даже электронных проводников (олово). 2.4 МОЛЕКУЛЯРНЫЕ РЕШЕТКИСтруктурные единицы в кристаллах решеток молекулярного типа — это молекулы, которые связаны друг с другом силами Ван-дер-Ваальса, либо водородными связями. Малая энергия межмолекулярных связей в кристаллической решетке обусловливает малую механическую прочность, низкие температуры плавления и высокую летучесть кристаллов этого типа. К примеру, лед состоит из молекул воды, удерживаемых в кристаллической решетке водородными связями. На рисунке 4, представлена молекулярная решетка.Рис. 4.
— Молекулярная решетка. Молекулярные кристаллы образуют молекулы I2, твердого диоксида углерода СО2, нафталина и др. Молекулярные кристаллы — это диэлектрики и обладают низкой теплопроводностью. Силы Ван-дер-Ваальса можно считать ненаправленными. Это оказывает влияние на координационные числа в кристалле. Поэтому для молекулярных кристаллов со сферическими молекулами характерна структура кубической или гексагональной плотнейшей упаковки [5].
Кристаллы с молекулярной решеткой весьма распространены. К ним относятся вещества с неполярными молекулами (к примеру, I2, N2, P4, S8, CH4, CO2, и т. п.). С ростом электрического момента диполя молекул, которые образуют кристалл, возрастает и энергия кристаллической решетки. Это особенно характерно для молекулярных кристаллов с водородными связями (к примеру, НF, NH3, H2O). Молекулярные кристаллы образуют и большая часть органических веществ. Макромолекулярные кристаллы подразделяют на: цепочечные, слоистые, каркасные.
В узлах таких решеток находятся атомы, молекулы и ионы. Цепочечную структуру имеют некоторые неорганические аморфные вещества, полимеры, кристаллические силикатные минералы, к примеру асбест, который представляет собой полисиликатный минерал. Его волокнистое строение обусловлено тем, что он содержит силикатные ионы, ковалентно связанные друг с другом в полимерные цепочки. Слоистые кристаллы, к примеру, в графите, можно рассматривать как двумерные макромолекулы. Соседние слои удерживаются вместе слабыми вандерваальсовыми силами. Поэтому слои легко скользят один вдоль другого [5].
Слоистую структуру имеют йодид кадмия CdI2, хлорид алюминия А1С13. Макромолекулярную трехмерную структуру имеет алмаз. Каждый атом углерода ковалентно связан с четырьмя другими атомами углерода, образуя тетраэдрическую структуру. Вся структура алмаза в целом представляет собой, в сущности, одну макромолекулу. Таким образом, было определено, что по типу химической связи кристаллические вещества подразделяют на: металлические, ионные, ковалентные (атомные), молекулярные.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе работы была достигнута ее цель — изучено аморфное и кристаллическое состояние веществ, а также типы кристаллических решёток. Для достижения данной цели были решены следующие задачи работы:
1)Рассмотрены агрегатные состояния вещества;
2)Определены типы кристаллических решеток. Было определено, что в зависимости от внешних условий вещества могут находиться в разных агрегатных состояниях: газовое, жидкое, твердое. Твердые тела делятся на: аморфные и кристаллические. Кристаллические вещества характеризуются правильным расположением частиц, из которых они построены: атомы, молекулы или ионы. Эти частицы расположены в строго определенных точках пространства — называемых узлами. В случае, если соединить узлы прямыми линиями, то образуется пространственный каркас — кристаллическая решетка. Аморфное состояние вещества — твердое состояние вещества, которое характеризуется изотропией физических свойств, которая обусловлена неупорядоченным расположением атомов и молекул. Также определили, что по типу химической связи кристаллические вещества подразделяют на: металлические, ионные, ковалентные (атомные), молекулярные. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫБармасов, А. В. Курс общей физики для природопользователей.
Молекулярная физика и термодинамика[Текст]: учеб. пособие / А. В. Бармасов, В. Е.
Холмогоров, А. П. Бобровский.
СПб.: БХВПетербург, 2009. — 512 с. Кузина Н. Г. Химия и физика полимеров[Текст]: учеб. пособие / Н. Г. Кузина [и др.]. -СПб.: СПбГТИ (ТУ), 2009.
— 123 с. Мелких А. В. Молекулярная физика[Текст]: учебное пособие / А. В. Мелких, А. А. Повзнер, К. А. Шумихина. — Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006. ;
242 с. Ремизов А. Н. Медицинская и биологическая физика [Текст]: учебник для ВУЗов / А. Н. Ремизов, А. Г. Максина, А. Я. Потапенко. — М.: Дрофа, 2003. ;
560 с. Прилепская, Л. Л. Химия материалов [Текст]: учеб. пособие / Л. Л. Прилепская, Н. Н.
Чурилова. — Кемерово:
ГУ Куз.
ГТУ, 2007. — 135 с.
