Structura cristalină a materiei este caracterizată printr-un aranjament obișnuit (regulat) de particule în locuri strict definite în cristal. Punctele în care sunt plasate particulele sunt numite zonele de zăbrele. În funcție de tipul de interacțiune dintre particulele care ocupă nodurile din rețeaua cristalină, există patru tipuri de laturi cristaline: atomice, ionice, metalice și moleculare.
Grilă cristalină atomică - este construită din atomi, legați împreună de legături covalente puternice. Aceste cristale au un punct de topire ridicat și o conductivitate termică și electrică scăzută. Sunt substanțe foarte dure, dar fragile. De exemplu, un diamant.
Grilele cristaline ionice constau din ioni pozitivi și negativi, între care acționează forțele electrostatice. Punctele de topire ale cristalelor ionice sunt mai mari decât cele ale cristalelor atomice și moleculare. Astfel de cristale se formează între elementele cu electronegativități foarte diferite. De exemplu, NaCl.
O reticulă de cristal metalic conține ioni metalici și electroni liberi care aparțin întregului cristal al metalului în locurile de cristal. Interacțiunea dintre ionii metalici și electronii liberi asigură o legătură metalică puternică. Electronii liberi se pot mișca liber în volumul cristalului, așa că uneori sunt numiți "gaz de electroni". Prezența electronilor care se mișcă liber prin cristalul metalului explică astfel de proprietăți caracteristice metalelor, cum ar fi conductivitatea electrică și termică ridicată, plasticitatea.
Se formează o rețea de cristale moleculare între molecule nepolare sau slab polare. Deoarece forțele de interacțiune dintre moleculele din aceste laturi sunt slabe, astfel de substanțe se topesc la temperaturi scăzute. Majoritatea substanțelor care se află în stare lichidă și gazoasă la temperatura camerei formează cristale moleculare la temperaturi scăzute. De exemplu, CH4. CO2 etc. Energia interacțiunii intermoleculare este mai mică decât legătura de hidrogen și este de aproximativ 2 ÷ 20 kJ / mol.
În 1873 omul de știință olandez Van der Waals a explicat natura forțelor care provoacă atracția între moleculele individuale.
Interacțiunile intermoleculare sunt împărțite în:
- Oriental - apar între moleculele polare.
Când moleculele polare se apropie reciproc, ele sunt orientate astfel încât partea pozitivă a unui dipol să fie orientată spre partea negativă a celuilalt dipol (Figura 15.1).
Figura 15.1 - Interacțiune orientare
- Inducție - apar între molecule polar și nonpolar. Moleculele polar sunt induse pe dipoli nepolari, care apoi interacționează electrostatic unul cu celălalt (Figura 15.2).
Figura 15.2 - Interacțiunea de inducție - dispersivă - apare între moleculele nepolare. În orice moleculă nepolară sau atom de gaz nobil, apar fluctuații de densitate electrică, rezultând în dipoli instant, care la rândul lor induc dipoli în molecule vecine. Dipolii care rezultă interacționează (Figura 15.3).