TEMAT: Kryształy – wiązania krystaliczne Kamila Hajdukiewicz ZiIP, gr. 1

PLAN PREZENTACJI Wstęp Zagadnienie sieci przestrzennej Definicja kryształu Podział kryształów ze względu na wiązania Omówienie poszczególnych typów wiązań (Źródło: https://www.copernicuscenter.edu.pl/files/styles/660x420/public/shutterstock_54646606.jpg?itok=0-USZ4fB)

WSTĘP Stany skupienia materii Ciekły Gazowy Stały - Krystaliczny - Amorficzny (Źródło: http://images.slideplayer.pl/1/63125/slides/slide_2.jpg)

DEFINICJA KRYSZTAŁU Kryształ - ciało w którym atomy ułożone są regularnie, okresowo powtarzają się w przestrzeni w określonych konfiguracji atomowych. Sposób uporządkowania atomów przedstawia się za pomocą sieci krystalicznej. (Źródło: http://www.stonemania.co.uk/images/stories/crystals.jpg)

SIEĆ PRZESTRZENNA Sieć przestrzenna – nieskończony zbiór jednakowych komórek elementarnych, ułożonych względem siebie równolegle i ściśle, bez przerw wypełniających przestrzeń, czyli powtarzających się periodycznie w trójwymiarowej przestrzeni Baza atomowa – atom lub ich grupa, związany z każdym węzłem sieci. (Źródło: http://home.agh.edu.pl/~dabrowa/files/Podstawy-krystalografii---wst-p-teoretyczny.pdf)

(Źródło: Stępniewski R., Fizyka Ciała Stałego 2004/2005, WUM)

PODZIAŁ KRYSZTAŁÓW Podział kryształów ze względu na typ dominującego wiązania: Kryształy kowalencyjne Kryształy jonowe Kryształy o wiązaniach metalicznych Kryształy molekularne (Źródło: http://img.irocks.com/new2012/Dioptase-Kaokoveld-Namibia-123mm-JB609-14.jpg)

WIĄZANIA KOWALENCYJNE W wiązania następuje uwspólnienie elektronów pochodzących od obu atomów i utworzenie między nimi jednej, dwóch lub trzech par elektronów wiążących, wspólnie użytkowanych przez oba atomy Wiązania kowalencyjne występują między atomami o identycznych albo o bardzo zbliżonych właściwościach Kąty między wszystkimi wiązaniami utworzonymi przez dany atom są ściśle określone (Źródło: http://www.tu.kielce.pl/~wdep/gif/rys4-3.gif)

WIĄZANIA KOWALENCYJNE Typowym przykładem kryształu kowalencyjnego jest diament, półprzewodniki: german i krzem, węglik krzemu. (Źródło http://s2.manifo.com/usr/7/7020e/2e/manager/ciekawostki/wegiel-struktura.gif; http://jubiler.pl/uploads/images/culinan2.jpg)

WIĄZANIA JONOWE Wiązanie jonowe jest wiązaniem chemicznym typu przyciągania elektrostatycznego pierwszy atom staje się jonem dodatnim (kationem), natomiast drugi – jonem ujemnym (anionem) i tworzą one w stanie stałym sieć jonową Kryształ jest utrzymywany w całości dzięki oddziaływaniom elektrostatycznym (Źródło: http://www.chemistry.wustl.edu/~coursedev/Online%20tutorials/Solutions/nacl.jpg)

WIĄZANIA JONOWE (Źródło: http://www.tu.kielce.pl/~wdep/gif/rys4-2.gif)

WIĄZANIA METALICZNE Jest wynikiem oderwania się elektronów wartościowości i utworzenia tzw. gazu elektronowego Elektrony swobodne łączą jony na zasadzie elektrostatycznego przyciągania Jony są utrzymywane w typowych dla danego pierwiastka odległościach dzięki równowadze sił przyciągania między jonami i elektronami oraz odpychania między dodatnio naładowanymi jonami (Źródło: http://www.bbc.co.uk/staticarchive/4e6786539008e5012ff9c723c4255ae6fc6c1b9f.gif

WIĄZANIA MOLEKULARNE Molekuły połączone są ze sobą siłami van der Waalsa. Jeżeli powłoki elektronowe w atomach są całkowicie wypełnione, to siły van der Waalsa są głównymi siłami jakie występują między atomami i cząsteczkami. mają charakter wiązań elektrostatycznych Przykładem jest grafit (Źródło: http://www.geo.arizona.edu/xtal/nats101/9_8.jpg)

(Źródło: opracowanie własne na podstawie literatury)

LITERATURA Izdebski M, Podstawy fizyki ciała stałego. Materiały do wykładu, Instytut Fizyki PŁ, 2015 Stępniewski R., Fizyka ciała stałego 2004/2005, Wydział Fizyki UW Buszmanow B. N., Chromow J. A., Fizyka ciała stałego, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1975 Penkala T., Zarys krystalografii, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1972

Dziękuję za uwagę!