Кристаллическая решетка и её виды

Введение
Каждое химическое вещество состоит из большого числа одинаковых частиц, связанных между собой.
При низких температурах, когда тепловое движение затруднено, частицы строго ориентированы в пространстве, образуя кристаллическую решетку.
Кристаллическая решетка - это геометрически правильная структура частиц в пространстве. Сама кристаллическая решетка делится на вершины и пространство между вершинами.
Одно и то же вещество может иметь различные условия (p, t, ...); существовать в разных кристаллических формах (иметь разные кристаллические решетки), т.е. аллотропах, в зависимости от условий (p, t, ...), и свойства их различны.
Практически не существует идеального кристалла, в котором все атомы находятся в минимальном энергетическом положении. Отклонения от идеальной решетки могут быть временными или постоянными. Временные отклонения возникают, когда кристалл подвергается механическим, тепловым или электромагнитным вибрациям или когда через кристалл проходит поток высокоскоростных частиц.
 
1. Кристаллические решетки
Все вещества можно разделить на газообразные, жидкие и твердые формы при определенных условиях (например, при комнатной температуре и т.д.). Вещества могут находиться в различных состояниях связности в зависимости от температуры. Твердые вещества обладают широким спектром свойств. Однако, в отличие от газов и жидкостей, все твердые вещества имеют определенную форму и объем, поскольку их частицы не могут свободно перемещаться друг относительно друга.
Вещества (твердая фаза) можно разделить на аморфные (аморфные) и кристаллические (кристаллические) в соответствии с их внутренней структурой. Кристаллические вещества являются наиболее распространенными.

В отличие от аморфных веществ, кристаллические вещества имеют очень правильную внутреннюю структуру.
Структура вещества влияет на его свойства. В отличие от кристаллических веществ, аморфные вещества не имеют определенной температуры плавления. Это главное различие между аморфными и кристаллическими веществами. Когда аморфные вещества нагревают, они постепенно размягчаются и превращаются в жидкость. Кристаллические вещества плавятся или закипают при определенной температуре. Особенности между кристаллическими и аморфными веществами наглядно показаны на диаграмме.


Отдельные кристаллы твердых веществ имеют форму симметричного многогранника.

Известно, что вся материя состоит из атомов, которые являются частицами, но частицы могут быть расположены нерегулярно или в определенном порядке. В случае аморфных веществ частицы расположены неправильно, в то время как в кристаллических веществах частицы образуют определенную структуру. Эта структура называется "кристаллической решеткой". Эта структура определяет такие свойства, как твердость, хрупкость, температуры кипения и плавления, пластичность, растворимость и электропроводность.
Кристаллическая решетка — это внутренняя структура кристалла - расположение атомов, ионов и молекул. Точки, в которых расположены эти частицы, называются узлами решетки.
Частицы удерживаются вместе за счет химических связей между ними. В химии существуют различные типы решетчатых структур, в зависимости от типа химических связей, соединяющих атомы и ионы.
1. Атомы (ковалентные связи).
2. Молекулярные (ковалентные связи и межмолекулярное притяжение).
3. Металлические (металлические связи).
4. Ионные (ионные связи).

Некоторые вещества имеют как кристаллическую, так и аморфную форму, например, сера и оксид кремния(IV)и некоторые другие.
2. Атомная кристаллическая решетка
Атомная кристаллическая решетка, как следует из ее названия, представляет собой структуру с узлами, в которых расположены атомы. Атомы взаимодействуют посредством ковалентной связи, когда один атом отдает свободные электроны другому, или электроны из разных атомов образуют общую пару. В кристаллах с атомной решеткой частицы плотно связаны друг с другом, что приводит к широкому разнообразию физических свойств.
Свойства материалов с атомными решетками
 Прочность.
 Твердость.
 Нерастворимость в воде.
 Высокие температуры кипения и плавления.
Например, алмаз, самый твердый минерал в мире, имеет атомную кристаллическую решетку.

3. Молекулярная кристаллическая решетка
Как и предыдущая группа, эта группа включает вещества с ковалентными связями между их атомами. Однако физические свойства этих веществ сильно отличаются: они легко растворяются, становятся жидкими или растворяются в воде. Почему это возможно? Потому что кристаллы состоят из молекул, а не из атомов.
Молекулярная кристаллическая решетка — это структура, в вершинах которой вместо атомов находятся молекулы.
Атомы в молекулах имеют прочные ковалентные связи, в то время как сами молекулы связаны слабо. В результате кристаллы таких материалов хрупкие и легко разрушаются.