18847 Img00034

38

1.39.    Wiązania kowalencyjne, charakterystyczne dla półprzewodników (krzem, german), występują w kryształach, których elementami składowymi są atomy. Łączą się one wzajemnie za pomocą dubletów elektronowych. Na przykład atom germanu, mający tylko 4 elektrony walencyjne w skrajnych warstwach 4.v oraz 4/; zewnętrznej powłoki elektronowej N, wiąże się w siatce krystalicznej dubletami elektronowymi z czterema sąsiednimi atomami, uzyskując pozorny oktet elektronowy.

Kryształy kowalencyjne są twarde, trudno ozszczepialne (duża energia wiązania), trudno topliwe, mało ściśliwe, trudno rozpuszczalne oraz charakteryzują s^;ę niską przewodnością elektryczną i cieplną.

1.40.    Wiązania metaliczne występują w przypadku metali. Zewnętrzne powłoki elektronowe atomów metali mają mniej niż cztery elektrony walencyjne. Nie mogą więc formować dubletów elektronowych z elektronami walencyjnymi sąsiednich atomów, umożliwiających tworzenie pozornych oktetów elektronowych.

Siatka krystaliczna metali zbudowana jest z dodatnich jonów, tj. z rdzeni atomów pozbawionych elektronów walencyjnych. Natomiast elektrony walencyjne mogą być uważane za wspólne dla całego kryształu. Znajdują się one w bezładnym ruchu cieplnym, wypełniając wnętrze siatki krystalicznej metalu. Stąd operuje się nieraz pojęciem gazu elektronowego, gdyż wiele własności zbioru elektronów swobodnych w metalach jest podobnych do własności gazu.

Charakterystyczną cechą kryształów metalicznych jest plastyczność, meprzezro-czystość i połysk. Dobrze przewodzą prąd elektryczny dzięki elektronowemu charakterowi przewodnictwa. Mają ujemny współczynnik temperaturowy przewodności elektrycznej. Są trudno rozpuszczalne.

1.41.    Wiązania jonowe występują często w siatkach krystalicznych soli i tlenków. Elementami kryształów są w tym przypadku nie cząsteczki tych związków, charakteryzujące się same wiązaniami jonowymi, ale jony, z których te cząsteczki są złożone. Jony te są w krysztale powiązane ze sobą siłami przyciągania elektrostatycznego. Na przykład przestrzenna siatka krystaliczna soli kuchennej NaCI jest zbudowana z dodatnich jonów sodu oraz ujemnych jonów chloru. Każdy kation sodu (Na^ł) jest powiązany z sześcioma anionami chloru (Cl ) i odwrotnie.

Kryształy jonowe charakteryzują się niezbyt dużą wytrzymałością i twardością, małą ściśliwością i dobrą rozpuszczalnością w rozpuszczalnikach (podatność do dysocjacji elektrolitycznej). Są przezroczyste lub półprzezroczyste, często o różnym zabarwieniu. W stanie stałym nie przewodzą lub słabo przewodzą prąd elektryczny, natomiast w stanie stopionym oraz w postaci roztworów wykazują jonowe przewodnictwo elektryczne.

1.42.    Wiązaniami cząsteczkowymi elementów przestrzennej siatki krystalicznej charakteryzują się głównie związki organiczne. Elementami siatki są cząsteczki powiązane ze sobą siłami van der Waalsa. Siły te są stosunkowo słabe stąd względna nietrwałość kryształów cząsteczkowych — niska temperatura topnienia