§ 16. Типы кристаллических структур

Химическая связь в кристаллах

В таблице 13 обобщены основные характеристики кристаллических веществ с различным типом химической связи.

Таблица 13. Типы кристаллов и их свойства

Структурные единицы, свойства Типы кристаллов, структурные единицы
Атомные Ионные Металлические Молекулярные
Атомы неметаллов Ионы Атомы металлов Молекулы
Тип связи и её прочность Ковалентная, прочная Ионная, прочная Металлическая, прочность в широком диапазоне Слабое межмолекулярное взаимодействие
Электро- и теплопроводность От диэлектриков до полупроводников Ток проводят растворы и расплавы Хорошая электро- и теплопроводность Низкая теплопроводность, как правило, диэлектрики
Пластичность Хрупкие Хрупкие В основном пластичные (ковкие) Неорганические вещества, как правило, хрупкие
Твёрдость Высокая Высокая Изменяется в широких пределах Как правило, низкая, исключение — фуллерит
Температуры плавления и кипения Очень высокие От средних до высоких Большой диапазон Низкие
Растворимость Нерастворимы Могут растворяться в воде и др. полярных растворителях Нерастворимы либо могут взаимодействовать с водой Могут растворяться в полярных или неполярных растворителях
Примеры веществ Алмаз, графит, кремний, SiO2, SiС Оксиды, гидроксиды и соли щелочных и щёлочноземельных металлов Металлы, металлические сплавы Кислоты, оксиды неметаллов (кроме кремния), неметаллы (например, P4, S8, I2), органические вещества

Различают атомные (ковалентная связь), ионные (ионная связь), металлические (металлическая связь) и молекулярные кристаллы. Молекулярные кристаллы построены из отдельных молекул, внутри которых атомы соединены ковалентными связями, а между молекулами действуют более слабые межмолекулярные силы. Молекулярные кристаллы образуют известные вам сахар, аспирин, диоксид углерода («сухой лёд»), вода (лёд) (рис. 37).

img
Рис. 37. Кристаллические решётки веществ с разным типом химической связи