Cristale de metal formează metale pure și aliajele lor. Aceste cristale pot fi văzute la fractură de metal, precum și pe suprafața oțelului galvanizat. grilaj metalic format de cationi, care sunt asociate electronilor mobili ( „gaz de electroni“). O astfel de structură determină conductivitatea electrică, ductilitatea, de înaltă reflectivitate cristale (luciu). Cristale Structura de metal formată de atomi diferiți de ambalaj-bile. . Metale alcaline, crom, molibden, tungsten, etc. formează o rețea cubică centrată pe corp; ., Cupru, argint, aur, aluminiu, nichel, etc - o rețea cubică cu fețe centrate (în afară de aceasta la 8 atomi în nodurile cub există și 6 situate în centrul fețelor); beriliu, magneziu, calciu, zinc, etc. - așa-numitul grilaj hexagonal dens (în care 12 atomi situate la nodurile unei prisme hexagonale dreptunghiulare, 2 atomi - în centrul celor două baze ale prismei și 3 atom - într-un triunghi în centrul prismei).
Toți compușii cristalini pot fi împărțite în mono și policristaline. Cristalul singular este un singur monolit cu rețea cristalină netulburată. monocristale naturale de mari dimensiuni sunt foarte rare. Cele mai multe solide cristaline sunt policristaline, adică compus din mai multe cristale mici, uneori vizibile numai la o mărire considerabilă.
Creșterea cristalului.
Mulți oameni de știință proeminenți care au făcut-o mare contribuție la dezvoltarea chimiei, mineralogie și alte științe, au început primele experimente a fost să crească cristale. În afară de efectele pur externe, aceste experiențe sunt obligați să reflecteze asupra modului în care cristalele sunt aranjate și modul în care acestea sunt formate, de ce substanțe diferite pentru a da cristale de diferite forme, iar unele nu formează cristale care trebuie făcut pentru a obține mai multe cristale și frumos.
Aici este un model simplu care explică esența de cristalizare. Imaginați-vă că în sala mare este pus parchet. Este mai ușor să lucreze cu plăci în formă de pătrat - indiferent de modul în care transforma această țiglă, va veni în continuare la locul său și lucrarea merge mai repede. Prin urmare, este ușor să se cristalizeze compuși care constau din atomi (metale, gaze nobile) sau molecule mici simetrice. Astfel de compuși sunt, în general, nu formează noncristalină materiale (amorf).
Este mai dificil să se stabilească parchet realizate din plăci dreptunghiulare, mai ales în cazul în care acestea sunt pe părțile laterale, există caneluri și creste - atunci fiecare tabletă poate fi pusă în aplicare printr-o singură metodă. Este deosebit de dificil să se stabilească placi model de parchet de formă complexă.
Dacă podeaua de parchet în grabă, gresie va veni la locul de instalare este prea rapid. Este clar că modelul corect nu mai funcționează, în cazul în care cel puțin un distorsiuni loc țiglă, mai mult lucrurile merg intr-o parte, apar goluri (ca în joc de calculator vechi „Tetris“, în care „sticlă“ este umplut cu detalii prea repede). Nimic bun nu se întâmplă în cazul în care, în sala mare va fi pus parchet imediat zeci de artiști - fiecare cu locul. Chiar dacă ei lucrează încet, este îndoielnic că zonele înconjurătoare au fost bine andocat, și, în general, punctul de vedere din camera ajunge foarte urât: în locuri diferite dale sunt aranjate într-o direcție diferită, și între secțiunile individuale ale netede găuri parchet căscat.
În jurul aceleași procese apar în creștere de cristal, dar dificultatea de aici este faptul că particulele trebuie să fie stabilite nu în plan, cât și în volum. Dar nu există nici un „parketchika“ nu este aici - care pune bucățile de material în locul său? Se pare că ei se potrivesc, pentru că este o mișcare continuă de căldură și „caută“ locul cel mai potrivit pentru ei înșiși, în cazul în care acestea vor fi cel mai „convenabil“. În acest caz, „comoditatea“ implică, de asemenea, locația cea mai favorabilă energetic. Odată ajuns pe un loc pe suprafața unei particule de substanță cristalină în creștere poate rămâne acolo și după un timp să fie deja în interiorul cristalului, acumulate sub noi straturi de materie. Dar poate că ambele - particula merge din nou sub suprafața soluției și pentru a începe din nou „caută“, în cazul în care este mai convenabil pentru a obține.
Fiecare solid cristalin are o caracteristică specifică pentru aceasta forma exterioară a cristalului. De exemplu, pentru această formă de clorură de sodiu - un cub, pentru alaunul de potasiu - octaedru. Și chiar dacă prima astfel de cristal a avut o formă neregulată, se va transforma, mai devreme sau mai târziu, într-un cub sau octaedru. Mai mult decât atât, în cazul în care forma cristalină corect strica în mod specific, de exemplu, respingerea ea vârfuri, margini și fețe corupte, atunci creșterea în continuare a unei astfel de cristal va începe să „vindece“ deteriorarea lor. Acest lucru se întâmplă pentru că „dreapta“ fata de cristal în creștere mai rapid „greșit“ - încet. Pentru a verifica acest lucru, am ținut această experiență: de vytochili minge de sare de cristal, și apoi pus într-o soluție saturată de NaCl; după un timp mingea in sine sa transformat treptat într-un cub! Fig. 6 forme cristaline ale anumitor minerale
În cazul în care procesul de cristalizare nu este prea rapid, iar particulele au o formă convenabilă pentru stivuire și mobilitate ridicată, ei pot găsi cu ușurință locul lor. În cazul în care, cu toate acestea, reduce drastic mobilitatea particulelor cu simetrie scăzută, acestea sunt „înghețate“ la întâmplare, pentru a forma o masă transparentă, ca un pahar. O astfel de stare a materiei numită - vitros. Un exemplu este obișnuit geam. În cazul în care sticla este foarte fierbinte pentru o lungă perioadă de timp pentru a menține particulele în ea sunt suficient de telefonie mobilă, va începe să crească cristale de silicați. O astfel de sticlă își pierde transparența. Sticloasă poate fi nu numai silicați. Astfel, se cristalizează prin răcirea lentă a alcoolului etilic, la o temperatură de -113,3 ° C, formând o masă albă ca zăpada. Dar dacă plumb de răcire foarte rapid (fiolă subțire inferioară cu un alcool în azot lichid, cu o temperatură de -196 ° C), alcool se intareste atat de repede incat moleculele sale nu vor avea timp să construiască cristalul corect. Rezultatul este o sticlă transparentă. Același lucru se întâmplă și cu sticla de silicat (de exemplu, fereastra). Cu o răcire foarte rapidă (milioane de grade pe secundă), chiar și metale pot fi obținute într-o stare sticloasă necristalină.
Este dificil de a cristaliza substanța cu molecula de formă „ciudat“. Aceste substanțe includ, de exemplu, proteine și alte biopolimeri. Dar glicerol obișnuit, care are un punct de topire de + 18 ° C, în timp ce răcirea cu subrăcit ușor solidifica treptat într-o masă sticloasă. Faptul că, chiar și la temperatura camerei, glicerol este foarte vâscoasă și prin răcire devine destul de gros. In acest molecule asimetrice de glicerol este foarte dificil să se alinieze într-o manieră ordonată și formează o rețea cristalină.
Metode de cristale în creștere.
Cristalizarea poate fi realizată în diferite moduri. Unul dintre ei - răcirea soluției saturate fierbinte. La fiecare temperatură o cantitate dată de (de exemplu apă), solvent poate dizolva nu mai mult de o anumită cantitate de substanță. De exemplu, 100 g de apă la 90 ° C se dizolvă 200 g de sulfat de potasiu aluminiu. O astfel de soluție se spune că este saturată. Va răci soluția este acum. Cu scăderea temperaturii scade solubilitatea majorității substanțelor. Deci, la 80 ° C în 100 g de apă se poate dizolva nu mai mult de 130 g alaun. Unde sunt ceilalți ajunge la 70 g? Dacă răcirea este tratată rapid, excesul de material precipită simplu. Dacă acest precipitat este uscat și considerat un pahar puternic de mărire, puteți vedea o mulțime de cristale mici.