O caracteristică caracteristică a unei substanțe cristaline în majoritatea cazurilor este prezența anizotropiei. și anume dependența proprietăților fizice de direcție. Spre deosebire de cristalele lichide, gazele și corpurile amorfe sunt izotropice.
Motivul anizotropiei cristalelor este aranjamentul ordonat al atomilor sau al moleculelor din ele.
De obicei, anizotropia nu apare, pentru că corpurile cristaline, de regulă, apar sub formă de policristaline. Policriștii constau dintr-un număr mare de cristale simple, chaotice și simple, orientate spre un singur rând. Un singur cristal. în mod strict vorbind, este un cristal în care se observă periodicitatea absolută în aranjamentul atomilor. În cristalele reale, o astfel de periodicitate ideală nu se poate datora diferitelor defecte de defecte de zăbrele. Cu toate acestea, în cazul în care numărul de defecte nu este prea mare, atunci cristalul este considerat un singur cristal.
Ordonanța aranjamentului atomilor sau moleculelor într-un cristal constă în faptul că aceștia sunt localizați la nodurile unei zăbrele de cristal regulate geometric. Cristalul întreg poate fi obținut prin repetarea repetată în trei direcții diferite a aceluiași element structural, numit celula elementară de cristal.
O celulă de cristal elementar este, în general, un paralelipiped oblic construit pe trei vectori: Modulele acestor vectori sunt egale cu perioadele de identitate în direcțiile corespunzătoare.
Elementele elementare pot fi selectate în diverse moduri. Celula elementară, inclusiv cel mai mic număr de atomi care caracterizează compoziția chimică a substanței cristaline. se numește celulă primitivă. Cu toate acestea, de obicei, celulele elementare sunt alese cu un număr mare de atomi, dar pentru a avea aceeași simetrie cu întregul cristal.
Simetria laturii cristalului este înțeleasă ca proprietatea rețelei de a coincide cu ea însuși sub anumite deplasări spațiale. Fiecare latură are, în primul rând, simetrie de translație, adică coincide cu ea însăși atunci când se mișcă pentru o perioadă de identitate în direcția corespunzătoare.
De asemenea, considerăm simetria în ceea ce privește rotațiile în jurul anumitor axe și reflexiile oglinzilor relative la planuri.
În funcție de forma celulei unice, cristalele sunt împărțite în șapte sisteme cristalografice. În ordinea cresterii simetriei: monoclinice, triclinice, rombice, tetragonale, romboedrice, hexagonale, cubice.
În funcție de natura particulelor și de natura forțelor de interacțiune dintre ele, se disting patru tipuri fizice de laturi cristaline. ionic, atomic, metalic, molecular.
În cristalele ionice, siturile de zăbrele conțin ioni care interacționează prin intermediul forțelor electrostatice. Cristalul întreg cu o legătură ionică între atomi poate fi considerat o moleculă imensă.
În cristalele atomice, atomii neutri sunt plasați în noduri. între care există legături homopolar (covalent). Aceste legături sunt formate din electroni de valență și au un caracter direcțional, astfel încât fiecare atom este asociat cu mai multe cele mai apropiate, numărul cărora este egal cu numărul de electroni de valență.
În cristalele metalice, ionii pozitivi sunt localizați la noduri, care sunt scufundate într-un gaz de electroni aproape liberi.
În cristalele moleculare, moleculele sunt la noduri, iar forțele de interacțiune sunt de aceeași natură ca forțele atractive ale moleculelor din gazul van der Waals.
Fiecare atom, situat la locul laturii cristaline, are trei grade de libertate vibraționale. Corespunzător, energia internă este moleculă a unei substanțe cristaline.
Apoi, capacitatea de căldură a cristalului
Relația (11.2) este satisfăcută pentru cristalele de substanțe chimice simple, la temperaturi suficient de ridicate. Acest raport a fost stabilit experimental de către Dulong și Petit și se numește legea numelui lor. La temperaturi scăzute această lege nu este îndeplinită, însă explicația unui astfel de comportament poate fi dată numai pe baza reprezentărilor mecanice cuantice.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: