ბუნებაში ყველაფერი ქიმიური ნივთიერებებისგან შედგება. მათ, თავის მხრივ, აქვთ რთული სტრუქტურა, რომლის დადგენა შეუიარაღებელი თვალით შეუძლებელია. როგორ უნდა განლაგდეს უმცირესი ნაწილაკები, რათა ქიმიურმა ნაერთმა მიიღოს აირისებრი, თხევადი ან მყარი მდგომარეობა? ეს დამოკიდებულია მის კრისტალურ გისოსზე და ატომებს შორის არსებულ კავშირებზე.
კრისტალური ქიმია
სასკოლო კურსიდან ცნობილია, რომ ნივთიერებები შედგება მოლეკულებისგან, ისინი კი ატომებისგან. კრისტალი არის მყარი სხეული, რომელიც ნორმალურ პირობებში იღებს სიმეტრიული პოლიედრონის ფორმას. მარილები შეიძლება იყოს კრისტალურ მდგომარეობაში, როდესაც დაკმაყოფილებულია მათი წარმოქმნისთვის აუცილებელი მოთხოვნები (მაგალითად, გარკვეული ტემპერატურა). ასეთ გარდაქმნებში მთავარ როლს ასრულებს შესწავლილი ქიმიური ნივთიერების სტრუქტურა. მისი აგრეგაციის მდგომარეობა და სიმტკიცე დამოკიდებულია მის ბროლის გისოსზე.
კრისტალური გისოსების ტიპები
- იონური.
- მეტალი.
- მოლეკულური.
- ბირთვული.
მახასიათებელი
პირველი ტიპის არსი ემყარება საყოველთაოდ ცნობილ ფაქტს: დადებითად დამუხტული იონები იზიდავენ უარყოფითად დამუხტულებს, ქმნიან მათ ერთგვარ მკვრივ დაგროვებას და ამავე დროს შესაბამის კრისტალურ გისოსს, ატომები, რომლებშიც დაკავშირებულია იონური ბმა.
წინაგან განსხვავებით, ლითონი არის კრისტალი, სადაც ატომები თავისუფლად არის მიბმული ერთმანეთთან. აქ თითოეულ მათგანს გარს აკრავს იგივე სახის მრავალი სხვა. მეტალებს შორის ასეთი კავშირი შეიძლება მოხდეს მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ისინი არიან მყარ ან თხევად მდგომარეობაში, რადგან აირის მდგომარეობაში ისინი შედგება მონოატომური მოლეკულებისგან, სადაც ატომები ერთმანეთთან არ არის დაკავშირებული.
მოლეკულა არის კრისტალი, რომელშიც ნაწილაკები ერთად იმართება მხოლოდ ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედების ძალების გამო (მაგალითად, წყალბადის ბმები წყალში). მოლეკულები ერთმანეთს იზიდავს ნაწილობრივი მუხტებით ("+"-დან "-"-მდე და პირიქით), რის შედეგადაც ხდება დიპოლ-დიპოლური ურთიერთქმედება. თუ ეს კეთდება ნაწილაკების პოლარიზაციის დახმარებით, მაშინ ხდება ელექტრონული ღრუბლების ცვლა ატომის ბირთვის ცენტრში. ასეთ ურთიერთქმედებას ეწოდება ინდუქციური და ხასიათდება მყიფე მოლეკულური კრისტალური მედის გარეგნობით.
ატომური კრისტალი ძალიან ძლიერი სხეულია. აქ ჭარბობს ძლიერი კოვალენტური პოლარული ბმა. ასეთი ნივთიერებები წყალში არ იხსნება და უსუნოა. ცნობილი მაგალითია ბრილიანტი, რომელსაც მხოლოდ ატომური კრისტალური ბადე აქვს. Მიუხედავად იმისა, რომალმასს, გრაფიტს და ნახშირბადის შავს აქვთ იგივე ფორმულა, ისინი სხვადასხვა ალოტროპული მოდიფიკაციებია. მათი სიძლიერის განსხვავება აიხსნება კრისტალში ნახშირბადის ატომების სხვადასხვა ბმებით.
