Влияние типа связи на структуру строение и свойства кристаллов

Между структурными единицами кристаллического частимцами вещества (ионами, молекулами) действуют силы притяжения (-F) и отталкивания (+F), которые имеют электрический характер. Силы притяжения возникают, например, между отрицательно заряженными электронами одного атома и положительно заряженным ядром другого атома, силы отталкивания возникают между положительно заряженными ядрами двух атомов.

При сближении двух атомов или молекул вещества происходит увеличение, как сил отталкивания, так и сил притяжения. На определенном расстоянии между частицами d ₀ происходит уравновешивание действующих сил, и результирующая сила становится равной нулю (рис.1.9). Параметру d ₀ соответствует минимум на зависимости энергии кристаллической решетки (Е) от расстояния между частицами (d) (рис.1.9).

Энергия кристаллической решетки (Е _кр) - это энергия, которая выделяется при переходе вещества из газообразного состояния в твердое кристаллическое состояние или затрачивается при обратном переходе.

Энергия кристаллической решетки определяет свойства материала. Чем больше абсолютная величина Е_крЕ, тем выше модуль упругости материала и ниже его пластичность, выше температуры плавления и испарения материала, меньше коэффициент температурного расширения.

Рис. 1.9. Изменение сил взаимодействия (а) и энергии кристаллической решетки (б) при сближении атомов или молекул

Энергия кристаллической решетки зависит от типа связи между структурными частицами вещества (табл. 1.1)..

Таблица 1.1

Энергии кристаллической решетки некоторых кристаллов

Кристалл	Энергия кристаллической решетки Е, кДж/моль или кДж/г-атом	Преимущественный тип связи
LiF		ионная
NaCl
Алмаз		ковалентная
SiC
Fe		металлическая
Al
Поливинилхлорид	134 (энергия термической деструкции)	межмолекулярная Ван-дер–Вальса
Н2О		межмолекулярная водородная

Различают следующие типы связи: ионная, ковалентная, металлическая и межмолекулярная.

Дата добавления: 2017-01-13