Seši kristālisko cietvielu veidi

Kristāliskās cietās vielas sastāv no atkārtotiem, trīsdimensiju modeļiem vai molekulu, jonu vai atomu režģiem. Šīs daļiņas mēdz maksimizēt telpas, ko tās aizņem, izveidojot cietas, gandrīz nesaspiežamas struktūras. Ir trīs galvenie kristālisko cietvielu veidi: molekulārie, jonu un atomu. Cietās atomu vielas var tālāk atšķirt pēc tā, vai tās ir 8.A grupas, tīkla vai metāla kristāliskas cietas vielas (veidojot sešus kopējos veidus).

Molekulārās kristāliskās cietās vielas sastāv no molekulām, kuras satur kopā dispersija (vai Londona), dipola-dipola un ūdeņraža saites starp daļiņu spēki. Tie visi ir starpmolekulārie spēki, kas ir ievērojami vājāki nekā starpmolekulārie spēki, piemēram, jonu saites. Molekulārās kristāliskās cietās vielas ir diezgan mīkstas, tām ir slikti elektriskie un siltuma vadītāji un tām ir zema vai mērena kušanas temperatūra. Parastie piemēri ir ledus (H20) un sausais ledus (C02).

Jonu kristāliskās cietās vielas, kas sastāv no pozitīvajiem un negatīvajiem joniem, kurus satur jonu-jonu pievilcība, ir trīs pamatformās: ar trigonāliem, tetraedriskiem un oktaedrāliem caurumiem. Visos šajos dažādajos izkārtojumos parasti ir mazāki joni, kas aizpilda urbumus, un lielāki, kas veido primāro struktūru. Jonu kristāliskās cietās vielas ir pazīstamas ar augstu kušanas temperatūru un cietību un trauslumu. Parastie piemēri ir nātrija hlorīds (NaCl), magnija oksīds (MgO) un kalcija fluorīds (CaF2).

Atomu kristāliskās cietās vielas sastāv no atomiem, kurus satur kopā dispersija. Šīs cietās vielas ir mīkstas, tām ir slikti elektriskie un siltuma vadītāji, un tām ir zema kušanas temperatūra.

8.A grupas kristāliskās cietās vielas ir īpaša atomu kristālisko cieto vielu šķirne. Tie sastāv no sacietējušām, inertām cēlgāzēm [piemēram, neons (Ne), argons (Ar), hēlijs (He) un radons (Rn)], un tās var rasties tikai neticami zemā (tuvu absolūtai nullei) temperatūrai.

Tīkla kristāliskās cietās vielas sastāv no atomiem, kurus kopā satur kovalentās saites. Tie ir neticami cieti, tiem ir augstas kušanas temperatūras un slikti siltuma un elektrības vadītāji. Daži no vispazīstamākajiem kristāliskajiem cietajiem materiāliem - īpaši kvarcs (SiO2) un dimanti (C) - ietilpst tīkla kategorijās.

Metāliskām kristāliskām cietām vielām ir atomi, kurus kopā satur metāliskas saites, kas pēc būtības ir elektromagnētiskas. Šīs saites piešķir metāliskām kristāliskām struktūrām to raksturīgās īpašības - kaļamus, kaļamus un spēcīgus siltuma un elektrības vadītājus. Metālisko kristālu kušanas temperatūra un cietība var svārstīties no zemas līdz ļoti augstai un no mīkstas līdz cietai. Daži no visizplatītākajiem piemēriem ir cinks (Zn) un dzelzs (Fe).