Кристаллические системы

Содержание

Слайд 2

Расстояние между час- тицами Соизмеримо с раз-мерами самих частиц В ряде

Расстояние
между час-
тицами

Соизмеримо с раз-мерами самих частиц

В ряде случаев частицы
отдалены друг

от друга

Значительно больше
размера самих частиц

Соотношение
средней потен-
циальной и ки-
нетической
энергии частиц

Еср пот > Еср кин

Еср пот ≈ Еср кин

Расположение
частиц

Дальний порядок

Ближний порядок

Хаотичное движение

Еср пот < Еср кин

Слайд 3

7.2. Типы кристаллических решеток Элементарная кристаллическая ячейка – наименьший комплекс частиц,

7.2. Типы кристаллических решеток

Элементарная кристаллическая ячейка – наименьший комплекс частиц, который

при мно-гократном повторении в пространстве позволяет воспроизвести простран-ственную кристалличес-кую решетку
Слайд 4

По типу частиц, находящихся в узлах кристаллической решетки, их делят на: молекулярные ионные атомные металлические

По типу частиц, находящихся в узлах кристаллической решетки, их делят на:

молекулярные
ионные

атомные
металлические

Слайд 5

Соединения с молекулярными решетками В узлах кристаллической решетки находятся молекулы вещества.

Соединения с молекулярными решетками

В узлах кристаллической решетки находятся молекулы вещества.
Связь

между частицами в кристалле осуществляется за счет сил межмолекулярного взаимодействия, чаще всего – сил Ван-дер-Ваальса, реже – водородной связи.
Энергия решетки - низкая
Вещество с молекулярной решеткой имеет низкую температуру плавления.

Кристаллическая
решетка льда

Слайд 6

Соединения с ионными решетками Кристаллическая решетка NaCl В узлах кристаллической решетки

Соединения с ионными решетками

Кристаллическая решетка NaCl

В узлах кристаллической решетки находятся положительно

и отрицательно заряженные ионы.
Между частицами в кристалле действует ионная связь.
Число ближайших соседей каждого иона определяется а) принципом электронейтральности; б) соотно-шением размеров ионов
Энергия решетки – значительно выше, чем у молекулярной, но ниже, чем у атомной.
Слайд 7

Соединения с атомными решетками Кристаллическая решетка графита Кристаллическая решетка алмаза В

Соединения с атомными решетками

Кристаллическая решетка графита

Кристаллическая решетка алмаза

В узлах кристаллической решетки

находятся атомы неметаллов.
Между частицами в кристалле действует ковалентная связь.
Энергия решетки –высокая.
Температура плавления – высокая.
Слайд 8

Энергия связи различных кристаллов

Энергия связи различных кристаллов

Слайд 9

7.3. Особенности кристаллов металлов Физические и технологические свой-ства металлов: электропроводность, прочность,

7.3. Особенности кристаллов металлов

Физические и технологические свой-ства металлов: электропроводность, прочность, пластичность,

и ряд других, определяются строением металлических кристаллов и осо-бенностями ковалентной (метал-лической) связи в кристалле металла
Слайд 10

Химизм явления электропроводности При образовании атомного и металлического кристалла все соседние

Химизм явления электропроводности

При образовании атомного и металлического кристалла все соседние атомы

оказываются связаны между собой ковалентными связями. При этом валентные электроны атомов принадлежат всем атомам, образующим кристалл.
Электроны, как в атоме, так и в молекуле, и в кристалле, могут находиться только на определенных разрешенных энергетических уровнях. Этим уровням соответствуют энергетические зоны: с минимальной энергией – валентная зона, с более высокой – зона проводимости.
Слайд 11

Е У металлов связь образуют, как правило, s- и sp-орбитали. Соседние

Е

У металлов связь образуют, как правило, s- и sp-орбитали.
Соседние разрешенные энергетические

зоны перекрывают друг друга
Электроны беспрепятственно переходят из валентной зоны в зону проводимости. При этом они перестают осуществлять химическую связь и превращаются в носителей электрического тока

У неметаллов связь образуют, как правило, sp2- , sp3- и выше -орбитали.
Разница в энергии между соседними разрешенными энергетическими зонами существенна
Переход электронов из одной зоны в другую затруднен

В общем случае электропроводность металлов выше, чем неметаллов, а прочность - ниже.

Слайд 12

Пластичность металлов и особенности их кристаллического строения кубическая гранецентрированная К =

Пластичность металлов и особенности их кристаллического строения

кубическая
гранецентрированная
К = 12 (Cu,

Ag, Au)

кубическая
объемноцентрированная
К = 8 (Li, Na, K, Rb)

Гексагональная
К = 12 (Ti, Zr, Hf)

Координационное число (К) – число атомов, находящихся на наиболее близком расстоянии от данного атома.
Для металлов характерно высокое значение К (≥8), высокую плотность упаковки решетки (малые расстояния между частицами). Для неметаллов характерно низкое значение К (≤4), низкая плотность упаковки решетки. У О2 К=2, у N2 K=3, у алмаза К=4

Основные типы кристаллических решеток металлов

простая кубическая
К = 6