V prírode sa všetko skladá z chemikálií. Tie majú zase zložitú štruktúru, ktorú nemožno určiť voľným okom. Ako by mali byť usporiadané najmenšie častice, aby chemická zlúčenina nadobudla plynné, kvapalné alebo pevné skupenstvo? Závisí to od jeho kryštálovej mriežky a väzieb medzi atómami.
Kryštálová chémia
Zo školského kurzu je známe, že látky sa skladajú z molekúl a sú zložené z atómov. Kryštál je pevné teleso, ktoré má za normálnych podmienok podobu symetrického mnohostenu. Soli môžu byť v kryštalickom stave, keď sú splnené nevyhnutné požiadavky na ich výskyt (napríklad určitá teplota). Hlavnú úlohu pri takýchto premenách zohráva štruktúra študovanej chemickej látky. Jeho stav agregácie a sila závisí od jeho kryštálovej mriežky.
Typy kryštálových mriežok
- Ionic.
- Metal.
- Molekulárne.
- Jadrové.
Charakteristika
Podstata prvého typu je založená na známom fakte: kladne nabité ióny sú priťahované k záporne nabitým, vytvárajúc ich akúsi hustú akumuláciu a zároveň zodpovedajúcu kryštálovú mriežku, tzv. atómy, v ktorých sú spojené iónovou väzbou.
Na rozdiel od predchádzajúceho je kov kryštál, kde sú atómy navzájom voľne spojené. Tu je každý z nich obklopený mnohými ďalšími rovnakého druhu. K takémuto spojeniu medzi kovmi môže dôjsť iba vtedy, ak sú v pevnom alebo kvapalnom skupenstve, keďže v plynnom skupenstve pozostávajú z monoatomárnych molekúl, kde atómy nie sú navzájom spojené.
Molekulárny je kryštál, v ktorom častice držia pohromade iba vďaka silám medzimolekulovej interakcie (napríklad vodíkové väzby vo vode). Molekuly sú navzájom priťahované čiastočnými nábojmi ("+" až "-" a naopak), čo vedie k interakcii dipól-dipól. Ak sa to deje pomocou polarizácie častíc, potom dochádza k posunu elektrónových oblakov do stredu atómového jadra. Takáto interakcia sa nazýva induktívna a je charakterizovaná výskytom krehkej molekulárnej kryštálovej mriežky.
Atómový kryštál je veľmi silné telo. Prevláda tu silná kovalentná polárna väzba. Takéto látky sa nerozpúšťajú vo vode a sú bez zápachu. Známym príkladom je diamant, ktorý má iba atómovú kryštálovú mriežku. Napriek tomu, žediamant, grafit a sadze majú rovnaký vzorec, sú to rôzne alotropické modifikácie. Ich rozdiel v sile sa vysvetľuje rôznymi väzbami atómov uhlíka v kryštáli.
