2.1. Аморфні і кристалічні тіла

Кристалічні тіла. Кристалічними називають такі тверді тіла, атоми або молекули яких здійснюють теплові коливання біля положень рівноваги, що утворюють так звані вузли кристалічної ґратки. Між молекулами кристалів існує значна сила взаємодії, тому кристали зберігають сталими не лише свій об’єм, а й форму.

Правильна геометрична форма є істотною зовнішньою ознакою будь-якого кристала. Існують різні види кристалічних ґраток, але головною їхньою особливістю є чітка періодичність атомів у просторі. Тому кажуть, що в кристалічних тілах існує дальній порядок у розташуванні атомів. Залежно від природи частинок, що містяться у вузлах кристалічних ґраток, та відповідно до фізичної природи сил, що діють між ними, розрізняють чотири види кристалів:

  • йонні,
  • атомні,
  • молекулярні,
  • металеві

(рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 - Види кристалів

Властивості кристала значною мірою визначаються видом кристалічної ґратки. Пояснимо це на прикладі графіту. Кристалічна ґратка графіту має шарувату структуру (рисунок 2.2, а), тобто в кожному шарі атоми карбону розташовані у вершинах правильних шестикутників. Усередині шару взаємодія атомів доволі сильна, але самі шари слабо пов’язані один з одним. Саме тому кристал графіту легко розшаровується: коли ми пишемо олівцем, на папері залишаються тонкі шари графіту. На відміну від графіту, у кристалі алмазу атоми Карбону розташовані не лише у вершинах, а й на гранях куба (рисунок 2.2, б). При цьому всі атоми мають міцні зв’язки зі своїми найближчими сусідами. Саме цим жорстким зв’язком між атомами і зумовлена унікальна твердість алмазу.

Рисунок 2.2 - Кристалічні гратки:

а) - графіту; б) - алмазу

Кристалічні тіла ще поділяють на монокристали та полікристали. Тіла, що складаються з одного кристала, називають монокристалами (від грец. «моно» — один). Тіла, що складаються з великої кількості зрощених монокристалів, називають полікристалами (від грец. «полі» — багато).

Найважливішою властивістю будь-якого кристалічного тіла є наявність певної температури плавлення, за якої воно перетворюється в рідину, не розм’якшуючись перед цим.

Аморфні тіла. В аморфних тілах, так само, як і у твердих, атоми або молекули коливаються відносно положень рівноваги. Ці положення не мають чіткого розташування у просторі, хоча найближчі «сусіди» й зберігають деякий порядок у розташуванні, який називають близьким. Прикладами аморфних тіл є смола, скло, бурштин.

Аморфні тіла мають певні особливості. На відміну від кристалів, аморфні тіла розбиваються на частини довільної форми. Наприклад, розглядаючи підмікроско пом товчене скло, ми не помітимо шматочків, що мають правильну геометричну форму. Ще однією характернок ознакою аморфних тіл є їхня текучість. З підвищенням температури аморфні тіла поступово розм’якшуються, перетворюючись на в’язку рідину.

У цьому виявляється їхня істотна відмінність від кристалічних тіл: аморфні тіла не мають певної температури плавлення.

Ще однією особливістю аморфних тіл є їхня пластичність.

ПІДСУМОК

Кристалічними називають тверді тіла, атоми або молекули яких здійснюють теплові коливання біля положень рівноваги, що утворюють так звані вузли кристалічної ґратки.

Для кристалічних тіл характерним є дальній порядок у розташуванні атомів. Кристалічні тіла поділяють на монокристали й полікристали.

Найважливішою властивістю будь-якого кристалічного тіла є наявність деякої фіксованої температури плавлення, за якої воно перетворюється в рідину, не розм’якшуючись перед цим.

Атоми аморфних тіл зберігають ближній порядок. Основні особливості аморфних тіл: текучість, в’язкість, відсутність фіксованої температури плавлення.

Last modified: Tuesday, 27 December 2016, 6:33 PM