Cтраница 1
![]() |
Схема кристаллической решетки NaCl. [1] |
Любая кристаллическая решетка, а значит, и любой кристалл имеют объемное строение. [2]
Любую кристаллическую решетку можно рассматривать как совокупность плоскостей, находящихся на одинаковом расстоянии друг от друга. [3]
В любой кристаллической решетке можно выделить определенную часть, которая закономерно повторяется в данном кристалле; ее называют элементарной ячейкой кристалла. Элементарная ячейка кристалла - наименьший объем кристаллической решетки, который еще отображает характерные особенности ее структуры. Весь, кристалл состоит из огромного числа приложенных друг к другу элементарных ячеек. [4]
В любой кристаллической решетке, состоящей из положительных и отрицательных ионов, отрицательный заряд может создаваться при изоморфном замещении положительного иона другим положительным ионом, но с более низкой валентностью, чем замещаемый ион. Таким образом, если ион алюминия замещает ион кремния в решетке двуокиси кремния, построенной из тетраэдров двуокиси кремния, четырехвалентный ион оказывается замещенным трехвалентным ионом, вследствие чего создается дефицит положительной валентности, равный единице на каждый изоморфно введенный ион алюминия. Во многих встречающихся в природе алюмосиликатных структурах этот тип замещения имеет место. Во всех этих системах дефицит валентности или отрицательный заряд сетки в кристаллической решетке возмещается или насыщается положительным ионом в том самом месте, в котором произошло изоморфное замещение, или около него. Веществами, типичными для этих структурных характеристик, являются натро-литы и другие природные цеолиты, монтмориллониты и полевые шпаты. [5]
![]() |
Изменение величины между-атомных сил в зависимости от расстояния между атомами.| Схематическое изображение. [6] |
При образовании любых кристаллических решеток между частицами возникают силы, удерживающие атомы, молекулы или ионы в узлах решетки на определенном расстоянии друг от друга. [7]
![]() |
Сдвиг слоев в атомных ( а, ионных ( б и металлических ( в кристаллических решетках при механическом воздействии. [8] |
Важнейшей характеристикой любой кристаллической решетки является ее энергия. [9]
![]() |
Кристаллическая решетка натрия. [10] |
Как указано выше, любую кристаллическую решетку можно рассматривать как совокупность элементарных ячеек. Элементарной ячейкой называют ту наименьшую часть кристалла, которая сохраняет особенности структуры, характерные для данной решетки. На рис. 1.73 изображена кристаллическая решетка металлического натрия, в которой штриховкой показана одна из элементарных ячеек. Элементарная ячейка представляет собой параллелепипед, перемещая который в направлении каждой из трех координатных осей х, у и z, можно построить кристаллическую решетку. Эта операция напоминает получение кирпичной кладки. На рис. 1.74 показана элементарная ячейка меди. [11]
Частицы, из которых состоит любая кристаллическая решетка, находятся в состоянии непрерывного колебательного движения. Средняя величина энергии колебания всех частиц для каждой температуры постоянна и прямо пропорционально изменяется вместе с ней. С сублимацией связана летучесть твердых тел. Вполне понятно, что чем выше прочность кристаллической решетки, тем меньшей летучестью обладает данное вещество, и наоборот. Если средняя колебательная энергия частиц становится достаточно большой, что имеет место при повышении температуры, то происходит полное разрушение решетки - тело плавится. [12]
При определенном характере сил, связывающих частицы в любую кристаллическую решетку, ее энергия ( точнее, свободная энергия)) приобретает минимальное значение. Это приводит к тому, что во всяком кристалле образующие его частицы располагаются упорядочение, периодично и обеспечивают, при всех прочих равных условиях, рациональную конструкцию кристаллической решетки. Иными словами, порядок в строении кристалла обусловливается минимумом свободной энергии его решетки. [13]
Исследования показали, что в природе практически не существует идеальных кристаллов, и любая кристаллическая решетка имеет в своей структуре так называемые дефекты упаковки различного рода. [14]
Атомы данного элемента могут образовать, если исходить только из геометрических соображений, любую кристаллическую решетку. Однако устойчивым, а следовательно, реально существующим типом является решетка, обладающая наиболее низким запасом свободной энергии. [15]