結晶の結合の種類

原子は化学反応中に結合して結晶を形成します。 結晶は、原子が密に詰まっている物質の固体状態として定義されます。 結晶の際立った特徴は、その固体の形がすべての面で対称であるということです。 結晶の特定の幾何学的形状は、結晶格子と呼ばれます。 原子の電子が周囲の原子と結合すると、化学結合が形成され、結晶が形成されます。

イオン結晶が形成されると、電子は軌道をジャンプして対応する支持原子と結合します。 結果として生じる負または正に帯電した静電力の組み合わせにより、イオンが安定します。 物理学者のシャルル・オーギュスタン・ド・クーロンは、これらの静電力、またはクーロン力を法則の形で定義しました。 クーロンの法則によれば、原子間に形成された引力が原子を引き寄せ、同じイオン間の電荷が類似しているため、この作用は逆に複製されます。 これにより、結晶内の原子の結合が非常に強くなります。 これらの非常に強い力は、これらの結晶に高い融点と剛性構造をもたらします。

共有結合は、その名前が示すように、電子が軌道を離れない結晶構造です。 代わりに、電子は2つの原子間で共有されます。 このようにして共有電子は、隣接する2つの原子ごとに結合します。 結合した原子はさらに、それらの隣の原子からの別の電子を共有します。 物質の原子間の共有結合により、幾何学的な結晶が形成されます。

ファンデルワールス結合は、物質の原子間の弱い相互作用であり、ソフトコンシステンシーの結晶をもたらします。 原子の外側の軌道は共有電子で完全に満たされていますが、それらの電荷は移動し続けます。

水素結合は、水素原子が対応する原子のそれぞれの電子に引き付けられるときに形成されます。 これは結晶形成を妨害します。 水素原子は、別の原子に結合した後、隣接する分子の負電荷に向かって引っ張られます。 これにより、水素原子が2つの負電荷の間に閉じ込められます。 水素結合は通常、水素原子が2つの酸素原子の間に密に詰まっている氷の結晶に見られます。

金属結晶の形成では、原子軌道からのすべての電子がそれらの経路から解放されます。 これらは一緒に凝集し、雲を形成します。 このクラスター全体は、正に帯電した原子の中心に引き付けられます。 この引力は原子をまとめます。 すべての金属がこのタイプの結晶を形成します。 電子は化合物内を自由に移動できるため、形成される結晶は導電性が高くなります。