348 (18)

NaCl. Zależność tę ilustruje tabf. 6.4. Jeśli ten sam związek występuje w kilku odmianach krystalicznych różniących się strukturą (zjawisko polimorfizmu), to największą twardość wykazuje odmiana o największej gęstości (tabl. 6.5). Wzrost temperatury powoduje zwiększenie odstępów między jonami (rozszerzalność cieplna), przez co zmniejsza się twardość kryształu. Na przykład lód w temp. —78,5° ma twardość 6, w temp. —44°C twardość 4, $ w temperaturze bliskiej temperaturze topnienia (0°C) twardość 1,5.

Tablica 6,4

Wpływ struktury (liczby koordynacyjnej) na twardość kryształu

Typ sieci	Związek chemiczny	Odległość, A-B, A	Twardość
NaCl (l.k. = 6)	NaF	2,31	3,2
ZnS (l.k.=4)	CuCl	2,34	2,5

Tablica 6.5

Zależność twardości odmian polimorficznych od ich gęstości

Związek chemiczny	Odmiana polimorficzna	Gęstość, g/cm^3	Twardość
CaC03	kalcyt	2,72	3 ’
	aragonit	2,94	4
Si02	trydymit	2,26	6,5
	kwarc	2,65	7
Ti02	anataz	3,84	5,7
	brukit	3,9	6
	ruty!	4,24	6,3

Twardość kryształów o wiązaniu atomowym zmienia się w bardzo szerokich granicach.-Na przykład blendę cynkową można rysować ostrzem noża, natomiast twardość diamentu jest najwyższa (10 w skali Mohsa). Jeśli wartościowości atomów są jednakowe, to twardość kryształów o wiązaniu atomowym jest tym większa, im mniejsze są odległości między atomami. Jeśli odległości między atomami są zbliżone, twardość jest tym większa, im wyższa jest wartościowość pierwiastków tworzących związek. Kryształy o sieciach cząsteczkowych, np. kryształy wielu związków organicznych, mają małą twardość, gdyż między cząsteczkami działają słabe siły van der Waalsa. Najmniejszą twardość mają zestalone gazy szlachetna (wyłącznie wiązania międzycząsteczlcowe).

6.2.3. Odkształcenia mechaniczne

Deformacja, czyli odkształcenie kryształu pod wpływem działania sił zewnętrznych, polega na zmianie jego wymiarów. Podczas deformacji jony, atomy bądź cząsteczki ulegają przemieszczaniu* w sieci krystalicznej. Przeciwstawiają się temu siły oddziaływania między-jonowego, międzyatomowego lub międzycząsteczkowego, wskutek czego w krysztale pojawiają się wewnętrzne siły sprężyste przeciwdziałające odkształceniu.

353

1!3 Zarys krystalografii