Будова кристалів: особливості і фізичні властивості

А що всередині?

Внутрішня будова кристалів – це своєрідне з’єднання молекул і атомів у властивому тільки кристалам порядку. Яким чином дізнаються внутрішня будова частинок, якщо вони не видимі навіть у мікроскоп?

Для цього використовуються рентгенівські промені. Застосовуючи їх для просвічування кристалів, німецький фізик М. Лауе, англійські фізики батько і син Брегг, російський професор Ю Вульф встановили закони, згідно з якими вивчається структура і будова кристалів.

Все виявилося дивно і несподівано. Саме уявлення про будову молекули виявилося незастосовним до кристалічному стану речовини.

Наприклад, таке відоме всім речовина, як поварена сіль, має хімічний склад молекули NaCl. Але в кристалі окремі атоми хлору і натрію не складаються в окремі молекули, а утворюють певну конфігурацію, звану просторової або кристалічною решіткою. Найдрібніші частинки хлору і натрію мають електричну зв’язок. Кристалічна решітка солі складається наступним чином. Один з валентних електронів зовнішньої оболонки атома натрію впроваджується в зовнішню оболонку атома хлору, яка не повністю заповнена з-за відсутності у третьої оболонці хлору восьмого електрона. Таким чином, в кристалі кожен іон як натрію, так і хлору не належать одній молекулі, а всьому кристалу. З-за того, що атом хлору одновалентен, він може приєднати до себе тільки один електрон. Але особливості будови кристалів призводять до того, що атом хлору оточений шістьма атомами натрію, і неможливо визначити, який з них поділиться з хлором електроном.

Виходить, що хімічна молекулу кухонної солі і її кристал – зовсім не одне і те ж. Весь монокристал – це як би одна гігантська молекула.