In de natuur bestaat alles uit chemicaliën. Ze hebben op hun beurt een complexe structuur die niet met het blote oog kan worden bepaald. Hoe moeten de kleinste deeltjes worden gerangschikt zodat een chemische verbinding een gasvormige, vloeibare of vaste toestand kan aannemen? Het hangt af van het kristalrooster en de bindingen tussen atomen.
Kristalchemie
Van de schoolcursus is bekend dat stoffen zijn opgebouwd uit moleculen, en ze zijn gemaakt van atomen. Een kristal is een vast lichaam dat onder normale omstandigheden de vorm aanneemt van een symmetrisch veelvlak. Zouten kunnen zich in kristallijne toestand bevinden wanneer aan de noodzakelijke vereisten voor hun voorkomen is voldaan (bijvoorbeeld een bepaalde temperatuur). De hoofdrol bij dergelijke transformaties wordt gespeeld door de structuur van de bestudeerde chemische stof. De staat van aggregatie en sterkte zijn afhankelijk van het kristalrooster.
Soorten kristalroosters
- Ionisch.
- Metaal.
- Moleculair.
- Nucleair.
Karakteristiek
De essentie van het eerste type is gebaseerd op een bekend feit: positief geladen ionen worden aangetrokken door negatief geladen ionen, waardoor ze een soort dichte opeenhoping vormen, en tegelijkertijd een corresponderend kristalrooster, de atomen waarin een ionbinding is verbonden.
In tegenstelling tot de vorige is metaal een kristal waarbij de atomen losjes aan elkaar zijn gebonden. Hier wordt elk van hen omringd door vele anderen van dezelfde soort. Zo'n verbinding tussen metalen kan alleen ontstaan als ze in vaste of vloeibare toestand zijn, aangezien ze in gasvormige toestand bestaan uit mono-atomaire moleculen, waarbij de atomen niet met elkaar verbonden zijn.
Molecular is een kristal waarin deeltjes alleen bij elkaar worden gehouden door de krachten van intermoleculaire interactie (bijvoorbeeld waterstofbruggen in water). Moleculen worden tot elkaar aangetrokken door gedeeltelijke ladingen ("+" naar "-" en vice versa), wat resulteert in een dipool-dipool interactie. Als dit gebeurt met behulp van deeltjespolarisatie, dan is er een verschuiving van elektronenwolken naar het centrum van de atoomkern. Een dergelijke interactie wordt inductief genoemd en wordt gekenmerkt door het verschijnen van een fragiel moleculair kristalrooster.
Atoomkristal is een heel sterk lichaam. Hier heerst een sterke covalente polaire binding. Dergelijke stoffen lossen niet op in water en zijn geurloos. Een bekend voorbeeld is een diamant, die net een atomair kristalrooster heeft. Ondanks het feit datdiamant, grafiet en roet hebben dezelfde formule, het zijn verschillende allotrope modificaties. Hun verschil in sterkte wordt verklaard door de verschillende bindingen van koolstofatomen in het kristal.
