I naturen består alt af kemikalier. De har til gengæld en kompleks struktur, som ikke kan bestemmes med det blotte øje. Hvordan skal de mindste partikler arrangeres, for at en kemisk forbindelse kan antage en gasformig, flydende eller fast tilstand? Det afhænger af dets krystalgitter og bindingerne mellem atomer.
Crystal Chemistry
Fra skoleforløbet ved man, at stoffer er opbygget af molekyler, og de er lavet af atomer. En krystal er et fast legeme, der under normale forhold har form af et symmetrisk polyeder. S alte kan være i en krystallinsk tilstand, når de nødvendige krav er opfyldt for deres forekomst (for eksempel en vis temperatur). Hovedrollen i sådanne transformationer spilles af strukturen af det undersøgte kemiske stof. Dens aggregeringstilstand og styrke afhænger af dets krystalgitter.
Typer af krystalgitter
- Ionic.
- Metal.
- Molecular.
- Nuclear.
Karakteristisk
essensen af den første type er baseret på et velkendt faktum: positivt ladede ioner tiltrækkes af negativt ladede, og danner en slags tæt ophobning af dem, og samtidig et tilsvarende krystalgitter, atomer, hvori er forbundet med en ionbinding.
I modsætning til den foregående er metal en krystal, hvor atomerne er løst bundet til hinanden. Her er de hver især omgivet af mange andre af samme slags. En sådan forbindelse mellem metaller kan kun opstå, hvis de er i fast eller flydende tilstand, da de i gasform består af monoatomiske molekyler, hvor atomerne ikke er forbundet med hinanden.
Molecular er en krystal, hvor partikler kun holdes sammen på grund af kræfterne fra intermolekylær interaktion (f.eks. hydrogenbindinger i vand). Molekyler tiltrækkes af hinanden af partielle ladninger ("+" til "-" og omvendt), hvilket resulterer i en dipol-dipol-interaktion. Hvis dette gøres ved hjælp af partikelpolarisering, så sker der et skift af elektronskyer til midten af atomkernen. En sådan interaktion kaldes induktiv og er karakteriseret ved udseendet af et skrøbeligt molekylært krystalgitter.
Atomisk krystal er en meget stærk krop. En stærk kovalent polær binding hersker her. Sådanne stoffer opløses ikke i vand og er lugtfri. Et velkendt eksempel er en diamant, som netop har et atomart krystalgitter. Til trods for atdiamant, grafit og kønrøg har samme formel, de er forskellige allotropiske modifikationer. Deres forskel i styrke forklares af de forskellige bindinger af carbonatomer i krystallen.
