3548

•    Energia wiązania jest słaba - rzędu 10 ‘ eV tj. 10*²¹ J.

Dla porównania energia termiczna cząsteczki (wpływająca na rozerwanie wiązania)

3

w temperaturze pokojowej (300 K) wynosi ^ k_BT « 6 • 10^-21 J.

Widać, że zestalenie może mieć miejsce dopiero w niskich i bardzo niskich temperaturach, gdzie efekty rozrywające wiązanie, wynikające z ruchu termicznego, są bardzo małe. Np. temperatura topnienia stałego wodoru wynosi 14 K (tj. -259 °C).

•    Te kryształy są podatne na odkształcenia (słabe wiązanie) oraz ze względu na brak elektronów swobodnych są bardzo złymi przewodnikami ciepła i elektryczności.

37.2.2    Kryształy o wiązaniach wodorowych

W pewnych warunkach atomy wodom mogą tworzyć silne wiązania z atomami pierwiastków elektroujemnych takich jak np. den czy azot. Te wiązania zwane wodorowymi odgrywają ważną rolę min. w kryształach ferroelektrycznych i w cząsteczkach kwasu DNA (dezoksyrybonukleinowego).

37.2.3    Kryształy jonowe

Np. clilorek soda Takie kryształy składają się z trójwymiarowego naprzemiennego ułożenia dodatnich i ujemnych jonów, o energii niższej niż energia odosobnionego jona

•    Energia wiązania wynika z wypadkowego przyciągania elektrostatycznego. Ta energia jest większa od energii zużytej na przeniesienie elektronów (utworzenie jonów).

Wiązanie jonowe nie ma wyróżnionego kierunku (sferycznie symetryczne zamknięte powłoki). Jony są ułożone jak gęsto upakowane kulki.

•    Nie ma swobodnych elektronów (które mogłyby przenosić ładunek lub energię) więc kryształy jonowe są złymi przewodnikami elektryczności i ciepła.

•    Ze względu na duże siły wiążące kryształy jonowe są zazwyczaj twarde i mają wysoką temperaturę topnienia.

37.2.4    Kryształy atomowe (kowalentne)

Np. German, Krzem. Składają się z atomów połączonych ze sobą parami wspólnych elektronów walencyjnych.

•    Wiązania mają kierunek i wyznaczają ułożenie atomów w strukturze krystalicznej.

•    Są niepodatne na odkształcenia i posiadają wysoką temperaturę topnienia.

•    Brak elektronów swobodnyclt, więc ciała atomowe nie są dobrymi przewodnikami elektryczności i ciepła. Czasami jak w przypadku wymienionych Ge oraz Si są one półprzewodnikami.

37.2.5    Ciała metaliczne

Wiązanie metaliczne można sobie wyobrazić jako graniczny przypadek wiązania kowalentnego, w którym elektrony walencyjne są wspólne dla wszystkich jonów w krysztale a nie tylko dla jonów sąsiednich.

2