Naslednji prispevek prosim ocenite s spodnjimi slikicami, pri čemer pomenijo:

- prispevek je zelo primeren

- prispevek je izredno osvetljevalen

- prispevek je nerazumljiv

- prispevek je izredno nerazgiban

- prispevek je neprimeren

Kristalografija

Kristalografija je veda, ki obravnava lastnosti in dejanske strukture kristalov, v katerih zavzemajo lego točk različni atomi in ioni, ki z medsebojnimi silami vzdrujejo zgradbo in v končni fazi določajo lastnosti določenega kristala.  Če elimo ugotavljati oziroma preučevati kemične vezi kristalov, se je potrebno poglobiti v kristalokemijo oziroma na področje kemičnih vezi. Vse kemične vezi naj bi bile po vsej verjetnosti električne narave (Desagulier 1742, Berzelius 1819). Ločimo tiri skrajne ali nehibridne vrste vezi:

1. Heteropolarno (ionska) vez (HIV)

2. Homopolarno (kovalentna ali atomska) vez (HAV)

3. Kovinsko vez (KOV)

4. Van Der Waalovo vez (VDW)

Vez med dvema delcema je pogosto kombinacija več vrst vezi - RESONANČNA VEZ. Vrsto vezi lahko spoznamo ali prepoznamo na podlagi naslednjih meril:

1. iz razdalje med delci

2. iz razdelitve elektronov (e-) med delci, kar je mono ugotovimo s Fourierovo analizo (gostota e- v kristalu je periodična in zvezna).

3. iz narave delcev, ki jo spoznavamo po obnaanju delcev in to s pomočjo vpliva infrardečih arkov.

HIV

Če kemični elementi izgubijo en e- se tvori pri tem kation (+), v obratnem primeru pa anion (-). Delci so prisotni kot ioni in med ioni z nasprotnimi električnimi naboji nastopa privlačna sila po Coulombu (ta sila je obratno sorazmerna kvadratu razdalje med sredičema delcev).

F ... privlačna sila

Z1 ... valenca 1. iona

Z2 ... valenca 2. iona

e- ... električni naboj

r ... razdalja med sredičema obeh ionov

Med nasprotnimi nabitimi ioni vlada tudi odbojna sila, ki je obratno sorazmerna 9. potenci njune medsebojne razdalje (r). Če so ioni nabiti z enakim nabojem, sta obe sili odbojni (iona se med sabo odbijata). Sile niso usmerjene in ioni nastopajo kot majhne nabite kroglice. Medsebojen razpored nasprotno nabitih ionov je vpraanje prostora in velikosti nabojev. Čim manje so razdalje med srediči ionov in čim večji so njih naboji, močneje so vezi in večja je v splonem trdota kristala. Podobni pogoji veljajo tudi za taliče. Taliče je tem vije, čim manja je razdalja med ioni in čim večji je njihov naboj (npr. 2,82 . 10-10 m, T = 801ş C NaCl). Vsi e- so povezani, kristali so neprevodni ali pa le zelo slabo prevajajo. Pod vplivom UV arčenja ali pod vplivom X- arkov pa se lahko e- sprosti in takrat nastopi prevodnost. Talina je ionsko dobro prevodna in jo zato tok, ki prehaja skoznjo, razkraja. Za zgradbo heteropolarne prostorske mree iz posameznih ionov so značilni vplivi treh momentov:

1. Kroglasta simetrija nabojev, razdeljenih okrog iona povzroča, da se nabere okrog sredičnega iona čim večje tevilo nasprotno nabitih ionov. tevilo ionov, ki obdajajo nasprotno nabit ion v enaki razdalji (ali priblino enaki) imenujemo koordinacijsko tevilo. V ionskih prostorskih mreah je večinoma visoka koordinacija. Njen vzrok je elektrostatično privlačenje nasprotno nabitih ionov in kroglasta simetrija razdelitve nabojev.

2. Odbijanje enako nabitih ionov povzroča, da se poskuajo razporediti v čim večjih medsebojnih razdaljah. Imamo torej tenjo, da nastopajo različno nabiti ioni čim blie skupaj, enako nabiti pa čim bolj narazen. To povzroči čimbolj simetrično razporeditev ionov okrog sredičnega iona.

3. Za vso prostorsko mreo velja pogoj električne nevtralnosti. Skupno tevilo pozitivnih kationskih nabojev mora biti enako skupnemu tevilu negativnih anionskih. S tega sledi, ionska prostorksa mrea mora biti sestavljena iz najmanj dveh različnih sestavnih delov. Za prostorsko mreo kristalov v splonem velja tenja po visoki koordinaciji, torej po relativno gosto zasedeni razporeditvi.

HAV

Bistvo homopolarne vezi je v tem, da je tevilo e-, potrebnih za nastanek kovalentnih vezi, za sleherni atom omejeno, in je ta vez nasičena. En delček ne more vezati drugih v vseh smereh, ker so vezi usmerjene. HAV lahko imenujemo tipično, medtem ko ionsko vez imenujemo fizikalno. Elektroni so pogosto močno vezani, kristali so zaradi tega izolatorji in, podobno kot pri ionskih strukturah prozorni. Staljeni so neprevodni. Lomni količnik je pogosto precej visok, sijaj pa smolnat. HAV je lahko močneja kot katerakoli druga; npr. diamant ima trdoto 10 (MOHS). Taliče je pogosto visoko; Kadmij - Cd (3500  ş C), silicij - Si (1417 ş C), germanij - Ge (958 ş C).

H- vez je podvrsta homopolarne vezi. Nekateri ioni z močno elektronsko afiniteto npr. O, F, N itd. se lahko veejo z jedri H (protonom) in tedaj so medsebojne razdalje precej manje.