Krystaly

Iontové krystaly

Tvořeny ionty, mezi kterými je uskutečňována iontová vazba- elektrostatické síly

Částice tvoří trojrozměrnou krystalovou mřížku

Vlastnosti:

• Křehké- nárazem- dojde k posunu vrstev a stejně nabité ionty se ocitnou vedle sebe
• Vysoké teploty varu a tání (T_t nad 500°C)
• Jejich vznik a vlastnosti jsou umožněny elektrostatickými silami mezi ionty
• Krystalické látky
• Dobře rozpustné ve vodě a dalších polárních rozpouštědlech
• Elektricky vodivé v roztoku či tavenině (ionty se zde volně pohybují)

Při rozpouštění ve vodě dochází k tzv. hydrataci- díky tomu, že voda je polární molekulou, ionty jsou vytrhávány z krystalické mřížky iontového krystalu

Např.:

• NaCl- každý kation Na¹⁺ je obklopen 6 anionty Cl^1-

Atomové (kovalentní) krystaly

Jednotlivé atomy v krystalické mřížce vázány kovalentními vazbami

Vlastnosti:

• Vysoké teploty tání (T_t nad 1000°C)- způsobeny tím, že změna skupenství znamená rozštěpení pevných kovalentních vazeb
• Tvrdé
• Nerozpustné
• Elektricky nevodivé

Např.:

• Diamant- mezi částicemi C je kovalentní vazba
• Křemen- mezi částicemi Si a O je kovalentní vazba
• Nitrid boritý (BN)
• Karbid křemičitý (SiC)

Molekulové krystaly

Vlastnosti:

• Mezi částicemi (molekulami- v tomto případě) jsou slabé vazebné interakce
• Nízké T_t– těkavé
• Čím vyšší relativní molekulární hmotnost, tím vyšší teplota tání

Dělíme na:

• Molekulové látky nepolární:
  • Elektricky nevodivé
  • Rozpustné v nepolárních rozpouštědlech (benzín atp.)
• Molekulové látky polární
  • Samostatně jsou elektricky nevodivé
  • Rozpustné v polárních rozpouštědlech za vzniku vodivých roztoků

Např.:

• Molekuly prvků: N₂, H₂, O₂, Cl₂, F₂, P₄, S₈
• Oxidy, hydroxidy, organické látky
• Makromolekuly
• Vzácné plyny- výjimka- z atomů, které jsou vázány Van der Waalsovými silami
• Led (voda)

Vrstevnaté krystaly

Atomy jsou kovalentními vazbami spojeny do vrstev- velmi silně

Vrstvy jsou mezi sebou vázány mezimolekulovými/slabými interakcemi- poměrně slabě

Jejich vlastnosti jsou podobné atomovým a molekulovým krystalům

Např.:

• Grafit (měkký)

Pojmy

Alotropie

Vlastnost prvku

Prvek existuje v několika krystalových formách (modifikacích)

Alotropické modifikace mají navzájem odlišnou strukturu

Např.:

• Uhlík (C)- diamant a grafit
• Fosfor (P)- červený, bílý a černý

Polymorfie (různotvarost)

V podstatě alotropie- pouze se netýká prvků, ale sloučenin

Krystalická forma látek závisí na teplotě a tlaku, při kterých se krystal formoval

Např.:

• Uhličitan vápenatý (CaCO₃)
  • Kalcit (klencové krystaly)
  • Aragonit (kosočtverečné krystaly)

Izomorfie (stejnotvarost)

Látky s podobnou stavbou mohou krystalizovat ze směsi svých roztoků- výsledkem je vznik tzv. směsných krystalů

Podobná struktura/stavba- látky musí mít stejný typ krystalu a podobnou velikost částic (iontů)

Např.:

• MgSO₄ (síran hořečnatý)
• ZnSO₄ (síran zinečnatý)
• NiSO₄ (síran nikelnatý)

Amorfie (beztvarost)

Látky s nepravidelným uspořádáním základních částic

Vznikají z kapalin, které rychle ztuhly- její molekuly se přestaly pohybovat dříve, než se stačily pravidelně uspořádat

Např.:

• Sklo
• Vosk
• Asfalt