Такое строение металлов объясняет высокую теплопроводность и электропроводность

Различают следующие типы связей атомов в кристаллических решетках.

Кристаллическое состояние вещества. Типы связей атомов в кристаллических решетках

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ ТЕЛ

Твердыми телами называются тела, отличающиеся постоянством формы и объема. Твердые тела подразде­ляются на кристаллические и аморфные. Аморфные тела – это переохлажденные жидкости (стек­ло, вар и т. п.)

Кристаллы - твердые тела, имеющие правильное периодическое расположение составляющих их частиц. Характерным для кристаллов является наличие «каркаса» (решетки), в котором расположены образующие его частицы.

Монокристаллы имеют форму правильных многогран­ников, обусловленную их химическим составом.

Боль­шинство твердых тел являются поликристаллами и обладают мелко­кристаллической структурой, т. е. состоят из большого числа сросшихся мелких, хаотически расположенных кристаллов (кристаллических зерен, кристаллитов).

- Металлическая связь

При переходе металлов в твердое или жидкое состояние, напри­мер, при конденсации пара металла, внешние (валентные) электроны атомов утрачивают связь со «своими» атомами и легко пе­реходят от одного атома к другому. Поэтому их называют свободными, или коллективизированными. В узлах кристаллической решетки металлов нахо­дятся положительные ионы, получившиеся из атомов после отделения от них электро­нов, а внутри решетки перемещаются свобод­ные электроны, образующие в металле своеобразный электронный газ.

- Ионная связь

В узлах ионной решетки расположены правильно чередующиеся по­ложительные и отрицательные ионы.. На рис. 21.1 изображена кристаллическая решетка каменной соли (NaCl).

Рис. 21.1

- Атомная (ковалентная) связь

В узлах атомной решетки распо­ложены нейтральные атомы. В такой решетке между атомами существует обменное взаимодействие. Объяснение этого взаимодействия стало возможным только на основе квантовой ме­ханики. Примеры: алмаз и карборунд, отличаются своей твердостью и плохой раскалываемостью.

- Молекулярная связь

Эта связь обусловлена межмолекулярными силами взаимодействия (силами Ван-дер-Ваальса) и образует молекулярные кристаллы, к которым относятся большинство твердых органических соединений, сухой лед, йод, парафин.

В узлах кристалличе­ской решетки таких твердых тел расположены нейтральные молекулы.

Межмолекулярные силы обусловлены взаимодействием молекулярных электрических диполей (диполь - дипольным взаимодействием). Диполь - два одинаковых разноименных точечных заряда, отстоящих друг от друга на расстояние, которое называется плечом диполя. Среди возбужденных состояний двух сближающихся молекул имеются такие, которые приводят к дипольному электрическому притяжению и дипольному электрическому отталкиванию. Первые состояния обладают меньшей энер­гией и должны осуществ­ляться чаще, чем состояния, соответствующие отталкиванию. Результирующий эффект поэтому обязательно приводит к притяжению молекул.