Własności kryształów zależą w znacznym stopniu od rodzaju sił wiążących poszczególne elementy ich budowy. Kryształy typowych elektrolitów zbudowane są z jonów połączonych działaniem sił elektrostatycznych. Typową substancją o budowie jonowej jest chlorek sodowy, NaCl. Struktura jego kryształów przedstawia się jako sieć przestrzenna o symetrii sześciennej, której węzły w trzech wzkjemnie prostopadłych kierunkach obsadzone są na przemian przez jony Naf i Cl- (rys. 76). W takim układzie elementów budowy każdy jon Na’1′ otoczony jest w najbliższej odległości przez 6 jonów Cl i odwrotnie. Wszystkie te sześć jonów są względem jonu cen- tralnego zupełnie równorzędne żadnego z nich nie można skojarzyć z jonem centralnym w cząsteczkę NaCl. Nie ma więc podstaw do mówienia o cząsteczkach elektrolitów w stanie stałym, gdyż cząsteczki takie w rzeczywistości nie istnieją, a raczej cały kryształ przedstawia jedną olbrzymią cząsteczkę.
Siły elektrostatyczne działające pomiędzy jonami elektrolitu są dość znaczne, toteż typowe elektrolity odznaczają się na ogół wysoką temperaturą topnienia i wrzenia. Po zniszczeniu struktury kryształów przez stopienie jony uzyskują względem siebie pewną swobodę ruchów, wskutek czego elektrolity przewodzą prąd elektryczny nie tylko w roztworze, lecz również i w stanie stopionym.
W kryształach niektórych substancji niemetalicznych węzły sieci przestrzennej zajęte są przez atomy połączone wiązaniami dubletowymi, identycznymi z tymi, które występują pomiędzy atomami w cząsteczkach. Wobec dużej trwałości wiązań atomowych również i takie kryształy odznaczają się wysoką temperaturą topnienia i wrzenia. Typową substancją tworzącą kryształy o wiązaniach atomowych jest diament, przedstawiający jedną z odmian alotropowych węgla (§ 214).
Odmienny charakter mają tzw. wiązania metaliczne, które występują pomiędzy atomami w metalach i powodują ich charakterystyczne własności. Własności te i istota wiązania metalicznego omówione będą później (§ 248, ustęp końcowy).
Węzły sieci przestrzennej większości nieelektrolitów, t&k prostych jak i złożonych, obsadzone są przez zespoły atomów, występujące w stanie gazowym jako samodzielne cząsteczki (sieci cząsteczkowe). Siły działające pomiędzy poszczególnymi cząsteczkami nazywane są siłami van der W a a 1 s a. Są one na ogół nieznaczne. Toteż kryształy o sieciach cząsteczkowych są miękkie i łatwo topliwe w odróżnieniu od kryształów, w których występują wiązania jonowe i atomowe.
Obok wymienionych struktur typowych spotyka się liczne przykłady struktur pośrednich, w których występują różne rodzaje wiązań. Należą do nich m. in. struktury warstwowe, w których poszczególne warstwy połączone są ze sobą siłami van der Waalsa, natomiast w obrębie jednej warstwy działają wiązania jonowe lub atomowe. Podobną budowę warstwową mają np. halogenki kadmu o wzorze ogólnym CdX2 (§ 349).
Leave a reply