Вещество

Кристаллические вещества характеризуются правильным расположением тех частиц, из которых они состоят: атомов, молекул и ионов — в строго определенных точках пространства. При соединении этих точек прямыми линиями образуется пространственный каркас, называемый кристаллической решеткой. Точки, в которых размещены частицы кристалла, называют узлами решетки. В зависимости от типа частиц, расположенных в узлах кристаллической решетки, и характера связи между ними, различают четыре типа кристаллических решеток: ионные, атомные, молекулярные и металлические.

Ионными называют кристаллические решетки, в узлах которых находятся ионы. Их образуют вещества с ионной связью, которой могут быть связаны как простые ионы Na⁺, Cl^—, так и сложные SO₄^2- , OH^—. Следовательно, ионными кристалличе­скими решетками обладают соли, некоторые оксиды и гидроксиды металлов. Например, кристалл хлорида натрия построен из чередующихся положительных ионов Na⁺ и отрицательных Cl^—, образующих решетку в форме куба. Связи между ионами в таком кристалле очень устойчивы. Поэтому вещества с ионной решеткой отличаются сравнительно высокой твердостью и прочностью, они тугоплавки и нелетучие.

Каждый ион натрия Na⁺и хлора Cl^— в узлах кубичкской кристаллической решетки, образует по шесть ионных связей, значит в узлах надо предпологать столько же атомов. Ионы этих атомов противоположно заряжены и притягиваются электромагнитными силами. В этом случае все ионы должны сколлапсировать, чего нельзя допустить.

Молекулы с ионами Na⁺ Натрия и Cl^--Хлора в узлах ромбической кристаллической решетки образуют одну ионную связь.

Ионные связи молекул в узлах ромбической решетки, это векторная величина, т. к. ионы имеют спин и они отталкиваются на величину размера электронного поля ПВ (Универсальной среды).

Молекулярными называют кристаллические решётки, в узлах которых располагаются молекулы . Химические связи в них ковалентные, как полярные, так и неполярные. Связи в молекулах прочные, но между молекулами связи не прочные.

Вещества имеют малую твёрдость, плавятся при низкой температуре, летучие, при обычных условиях находятся в газообразном или жидком состоянии

Металлическими называют решётки, в узлах которых находятся молекулы металла, предположительно решетки металлов должны иметь кубическую структуру.

Для металлов характерны физические свойства: пластичность, ковкость, металлический блеск, высокая электро- и теплопроводность.

 Все металлы, затвердевающие в нормальных условиях, представляют собой кристаллические вещества, то есть укладка молекул в них характеризуется определенным порядком – периодичностью, как по различным направлениям, так и по различным плоскостям. Этот порядок определяется понятием кристаллическая решетка. Другими словами, кристаллическая решетка это воображаемая пространственная решетка, в узлах которой располагаются молекулы, образующие твердое тело.

Элементарная ячейка – элемент объема из минимального числа атомов, многократным переносом которого в пространстве можно построить весь кристалл. Элементарная ячейка характеризует особенности строения кристалла металлов.

Свойства материалов зависят от природы атомов, из которых они со­стоят, и силы взаимодействия между ними. Аморфные материалы характе­ризуются хаотическим расположением атомов. Поэтому свойства их в различных направлениях одинаковы, или, другими словами, аморфные материалы изотропны. В кристаллических материалах расстояния между ато­мами в разных направлениях различны.

Из-за неодинаковой плотности атомов в различных направлениях кристалла наблюдаются разные свойства. Различие свойств в кристалле в за­висимости от направления испытания называется анизотропией.

Разница в физико-химических и механических свойствах в разных направлениях может быть весьма существенной. При измерении в двух взаимно перпендикулярных направлениях кристалла цинка значения температурного коэффициента линейного расширения различаются в три раза, а прочности кристалла железа  более, чем в два раза.

Анизотропия свойств характерна для одиночных кристаллов или для так называемых монокристаллов. Большинство же технических литых металлов, затвердевших в обычных условиях, имеют поликристаллическое строение. Они состоят из большого числа кристаллов или зерен. При этом каждое отдельное зерно анизотропно. Различная ориентировка отдельных зерен приводит к тому, что в целом свойства поликристалличе­ского металла являются усредненными. 

Подробнее: https://drive.google.com/open?id=1LS1dKUj8PaW2Zm2pMfT2M1K7CqHzEoAO