V přírodě se vše skládá z chemikálií. Ty mají zase složitou strukturu, kterou nelze určit pouhým okem. Jak by měly být uspořádány nejmenší částice, aby chemická sloučenina nabyla plynného, kapalného nebo pevného skupenství? Záleží na jeho krystalové mřížce a vazbách mezi atomy.
Krystalová chemie
Ze školního kurzu je známo, že látky se skládají z molekul a jsou tvořeny atomy. Krystal je pevné těleso, které má za normálních podmínek podobu symetrického mnohostěnu. Soli mohou být v krystalickém stavu, když jsou splněny nezbytné požadavky pro jejich výskyt (například určitá teplota). Hlavní roli v takových přeměnách hraje struktura studované chemické látky. Jeho stav agregace a síla závisí na jeho krystalové mřížce.
Typy krystalových mřížek
- Ionic.
- Metal.
- Molekulární.
- Jaderná.
Charakteristika
Podstata prvního typu je založena na známém faktu: kladně nabité ionty jsou přitahovány k záporně nabitým a vytvářejí tak jakousi jejich hustou akumulaci a zároveň odpovídající krystalovou mřížku, tzv. atomy, ve kterých jsou spojeny iontovou vazbou.
Na rozdíl od předchozího je kov krystal, kde jsou atomy navzájem volně vázány. Zde je každý z nich obklopen mnoha dalšími stejného druhu. K takovému spojení mezi kovy může dojít pouze v případě, že jsou v pevném nebo kapalném skupenství, protože v plynném skupenství se skládají z monoatomárních molekul, kde atomy nejsou navzájem spojeny.
Molekulární je krystal, ve kterém částice drží pohromadě pouze díky silám mezimolekulární interakce (například vodíkové vazby ve vodě). Molekuly jsou k sobě přitahovány částečnými náboji ("+" až "-" a naopak), což vede k interakci dipól-dipól. Pokud se to děje pomocí polarizace částic, pak dochází k posunu elektronových mračen do středu atomového jádra. Taková interakce se nazývá induktivní a je charakterizována výskytem křehké molekulární krystalové mřížky.
Atomový krystal je velmi silné tělo. Převládá zde silná kovalentní polární vazba. Takové látky se ve vodě nerozpouštějí a jsou bez zápachu. Známým příkladem je diamant, který má pouze atomovou krystalovou mřížku. Navzdory tomu, žediamant, grafit a saze mají stejný vzorec, jsou to různé alotropní modifikace. Jejich rozdíl v síle je vysvětlen různými vazbami atomů uhlíku v krystalu.
