Кристалічна структура речовини характеризується правильним (регулярним) розташуванням частинок в суворо визначених місцях в кристалі. Точки, в яких розміщені частинки, називаються вузлами кристалічної решітки. Залежно від того, який тип взаємодії здійснюється між частинками, які займають вузли в кристалічній решітці, розрізняють чотири типи кристалічних решіток: атомна, іонна, металева і молекулярна.
Атомна кристалічна решітка - побудована з атомів, з'єднаних між собою міцними ковалентними зв'язками. Дані кристали мають високу температуру плавлення і низькою тепло- і електропровідністю. Є вкрай твердими, але тендітними речовинами. Наприклад, алмаз.
Іонна кристалічна решёткасостоіт з позитивних і негативних іонів, між якими діють електростатичні сили. Температури плавлення іонних кристалів вище, ніж атомних і молекулярних. Такі кристали утворюються між елементами з сильно розрізняються ЕЛЕКТРОНЕГАТИВНІСТЬ. Наприклад, NaCl.
Металева кристалічна решітка -содержітв уз-лах кристалічної решітки іони металу і вільні електрони, що належать всьому кристалу металу. Взаємодія між іонами металу і вільними електронами забезпечує міцну металеву зв'язок. Вільні електрони можуть вільно переміщатися в обсязі кристала, тому їх іноді називають «електронним газом». Наявність електронів, вільно переміщаються по всьому кристалу металу, пояснює такі характерні для металів властивості, як високі електро- і теплопровідність, пластичність.
Молекулярна кристалічна решеткаобразуется між неполярними або слабополярная молекулами. Оскільки сили взаємодії між молекулами в цих решітках є слабкими, такі речовини плавляться при низьких температурах. Велика частина речовин, які при кімнатній температурі знаходяться в рідкому і газоподібному стані, при низьких температурах утворюють молекулярні кристали. Наприклад, СН4. СО2 та ін. Енергія міжмолекулярної взаємодії менше водневого зв'язку і становить приблизно 2 ÷ 20 кДж / моль.
У 1873 р голландський вчений Ван-дер-Ваальса пояснив природу сил, які обумовлюють тяжіння між окремими молекулами.
Міжмолекулярні взаємодії діляться на:
- орієнтаційні - виникають між полярними молекулами.
При зближенні полярних молекул вони орієнтуються таким чином, щоб позитивна сторона одного диполя була спрямована до негативного боку іншого диполя (рисунок 15.1).
Малюнок 15.1- орієнтаційні взаємодія
- індукційні - виникають між полярними і неполярними молекулами. Полярні молекули індукують на неполярних диполі, які потім електростатично взаємодіють один з одним (рисунок 15.2).
Малюнок 15.2 - Индукционное взаємодія - дисперсійні - виникають між неполярними молекулами. У будь-який неполярной молекулі або атомі благородного газу виникають флуктуації електричної щільності, в результаті чого з'являються миттєві диполі, які в свою чергу індукують диполі у сусідніх молекул. Утворилися диполі взаємодіють (рисунок 15.3).