кристаллическая структура

Ответ от YOUR MAJESTY[гуру]
Классификация кристаллических структур. В принципе каждому кристаллическому веществу присуща своя структура. Однако часто разные вещества имеют кристаллическую структуру, одинаковые с точностью до подобия (так называемая изоструктурность). Иногда такие вещества способны образовывать смешанные кристаллы. С другой стороны, одно и то же химическое соединение в разных термодинамических условиях и при разных способах получения может иметь разные кристаллические структуры. Кристаллические структуры очень многообразны - от простых (например, у алмаза) до чрезвычайно сложных (например, у бора). Изучены кристаллическая структура нескольких десятков тысяч веществ, включая белки и другие сложные природные соединения Для нескольких сотен кристаллических веществ (как неорганических, так и органических) изучено распределение электронной плотности в кристаллах.
Кристаллические структуры делят на гомодесмические (координационные) и гетеродесмические. В первых все атомы соединены одинаковыми химическими связями, образующими пространственный каркас (напр. , алмаз, галогениды щелочных металлов). Для вторых характерно наличие структурных фрагментов, внутри которых атомы соединены наиболее прочными (чаще всего ковалентными) связями; атомы, принадлежащие различным фрагментам, связаны существенно слабее. Фрагменты могут представлять собой конечные группировки атомов ("острова"), цепи, слои, каркасы; соотв. выделяют островные, цепочечные, слоистые и каркасные кристаллическая структура Островными кристаллическая структура обладают почти все органические соединения, а также галогены, О2, S, (NH4)2SO4 и др. Роль островов играют молекулы или многоатомные ионы. Цепочечную кристаллическая структура имеет, например, одна из модификаций Se, в которой атомы связаны в бесконечные спирали. Слоистое строение имеют графит, BN, MoS2 и др. Пример каркасной кристаллической структуры - кристаллы СаТiO3: атомы Ti и О, соединенные ковалентными связями, образуют ажурный каркас, в полостях которого расположены атомы Са. Известны кристаллическая структура, в которых сосуществуют структурные фрагменты разных типов. Так, кристаллы комплексного соединения N(CH3)4[MnCl3] построены из "островов" - ионов N(CH3)4 и цепей, образованных атомами Мn, связанными мостиковыми атомами Cl.
Часто встречаются кристаллические структуры с неполной упорядоченностью, в которых отдельные атомы или структурные фрагменты статистически занимают несколько возможных положений (например, статистическое наложение слоев в CdI2). В некоторых кристаллическая структура при достаточно высокой температуре отдельные группы атомов или даже целые молекулы находятся в состоянии почти свободного или заторможенного вращения.
По характеру связи между атомами или структурными фрагментами различают ковалентные кристаллы, ионные кристаллы, металлические кристаллы и ван-дер-ваальсовы кристаллы. Последняя группа включает, в частности, молекулярные кристаллы. Это деление (как и деление химической связи на типы) условно, однако типичные представители разных групп резко различаются по свойствам, например по энергии структуры (энергия, необходимая для разъединения твердого тела на отдельные атомы, ионы или молекулы, отнесенная к 1 молю кристаллического вещества). Так, для ковалентных кристаллов SiC энергия структуры 1180 кДж/моль, для ионных NaCl 752 кДж/моль, для металлического Na 108 кДж/моль, для молекулярных кристаллов СН4 10 кДж/моль.
Источник: