בטבע, הכל מורכב מכימיקלים. הם, בתורם, בעלי מבנה מורכב שלא ניתן לקבוע בעין בלתי מזוינת. כיצד יש לסדר את החלקיקים הקטנים ביותר כדי שתרכובת כימית תקבל מצב גזי, נוזלי או מוצק? זה תלוי בסריג הגביש שלו ובקשרים בין אטומים.
Crystal Chemistry
מהקורס בבית הספר ידוע שחומרים מורכבים ממולקולות, והם עשויים מאטומים. גביש הוא גוף מוצק, שבתנאים רגילים, לובש צורה של פולידרון סימטרי. מלחים יכולים להיות במצב גבישי כאשר מתקיימים הדרישות הדרושות להתרחשותם (לדוגמה, טמפרטורה מסוימת). התפקיד העיקרי בטרנספורמציות כאלה ממלא את המבנה של החומר הכימי הנחקר. מצב הצבירה והחוזק שלו תלויים בסריג הגביש שלו.
סוגי סריג קריסטל
- Ionic.
- Metal.
- מולקולרית.
- גרעיני.
אופייני
מהותו של הסוג הראשון מבוססת על עובדה ידועה: יונים בעלי מטען חיובי נמשכים לבעלי מטען שלילי, ויוצרים מעין הצטברות צפופה שלהם, ובו בזמן סריג קריסטל מקביל, ה- אטומים שבהם מחוברים בקשר יוני.
בניגוד לקודמו, מתכת היא גביש שבו האטומים קשורים זה לזה באופן רופף. כאן, כל אחד מהם מוקף ברבים אחרים מאותו סוג. חיבור כזה בין מתכות יכול להתרחש רק אם הן במצב מוצק או נוזלי, שכן במצב הגז הן מורכבות ממולקולות מונואטומיות, שבהן האטומים אינם מחוברים זה לזה.
מולקולרי הוא גביש שבו חלקיקים מוחזקים יחד רק בגלל כוחות האינטראקציה הבין-מולקולרית (לדוגמה, קשרי מימן במים). מולקולות נמשכות זו לזו על ידי מטענים חלקיים ("+" ל-"-" ולהיפך), וכתוצאה מכך נוצרת אינטראקציה דיפול-דיפול. אם זה נעשה בעזרת קיטוב חלקיקים, אז יש תזוזה של ענני אלקטרונים למרכז גרעין האטום. אינטראקציה כזו נקראת אינדוקטיבית ומאופיינת בהופעה של סריג גביש מולקולרי שביר.
גביש אטומי הוא גוף חזק מאוד. קשר קוטבי חזק שורר כאן. חומרים כאלה אינם מתמוססים במים והם חסרי ריח. דוגמה ידועה היא יהלום, שיש לו רק סריג קריסטל אטומי. למרות העובדה שליהלום, גרפיט ושחור פחמן יש אותה נוסחה, הם שינויים אלוטרופיים שונים. ההבדל בעוצמתם מוסבר על ידי הקשרים השונים של אטומי פחמן בגביש.
