Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
16
Wprowadzenie.Wiązaniawciałachstałych
izolatorami,awwysokiejwykazująprzewodnictwojonowewzrastające
silniezewzrostemtemperatury.
3.Wprzypadkuwiązaniametalicznegoenergiawiązaniasiecijestrównaod
0,8do4eV
,atemperaturatopnieniametaliowiązaniuczystometalicznym
mieścisięwzakresie18,5–2000C.Metalesąmateriałamiplastycznymi,ko-
walnymi.Mającharakterystycznymetalicznypołysk,wysokiewartości
przewodnościelektrycznejiprzewodnościcieplnej.Typowymiprzykłada-
mimateriałówowiązaniuczystometalicznymsąmetalealkaliczne,takie
jaksódipotas(temperaturatopnieniaodpowiednio97,5i630C,twardość
0,4i0,5).Niesątypowymprzykłademtegowiązaniametaleprzejściowe,
takiejakżelazo–przyczynazostanieprzedstawionaszczegółowodalej.
4.Ciałaowiązaniucząsteczkowym(wiązaniuvanderWaalsa)mająenergię
wiązaniaod0,02do0,2eV
.Wiązanietowystępujewróżnymstopniuwe
wszystkichciałachstałych,aszczególneznaczeniemawtychprzypad-
kach,gdyinnerodzajewiązańwdanymmaterialeniewystępują.Taką
sytuacjęmamyzwłaszczawkryształachgazówszlachetnych.Ichtempe-
raturatopnieniajestniska:dlaXe161K,dlaHe(tylkopodzwiększonym
ciśnieniem)0,95K.Występujątakżewkryształachzbudowanychzobojęt-
nychchemiczniecząsteczek.WiązanievanderWaalsamateżpodstawowe
znaczeniewprocesachadsorpcjifizycznej.
5.Wprzypadkuwiązaniawodorowegoenergiawiązaniamawartościod0,2
do0,4eV
.Temperaturatopnieniaciałowiązaniuwodorowymjestniższa
od00C.Wiązaniatewystępująwwielusubstancjachorganicznych,np.
włańcuchachDNA,aspośródnieorganicznychwwodzieiwlodzie–są
odpowiedzialnezaanomalnezachowaniewodywtemperaturzebliskiej
40C,przyktórejwodamanajwiększągęstość.Sąprzyczynąskłonnościciał
dopolimeryzacji.
Czystewiązaniajednegorodzajuwystępująrzadko.Najczęściejspotyka
sięciałaomieszanychwiązaniach,comam.in.związekzheterodesmiczno-
ściąwiązań.Fakttenmożebyćwygodnieprzedstawionyzapomocątzw.te-
traedruGrimma(rys.1.6).Wjegowierzchołkachznajdująsiękryształymają-
cejedendominującytypwiązania:diamentreprezentujemateriałowiązaniu
kowalencyjnym,NaCl–związkioczystymwiązaniujonowym,sód–ma-
teriałowiązaniumetalicznym,kryształargonu–wiązanievanderWaalsa.
Wzdłużkażdejztrzechkrawędzitetraedrupoprowadzonychzwierzchołka
zdiamentemudziałwiązaniakowalencyjnegostopniowozmniejszasięna
korzyśćodpowiedniegoinnegowiązania.
Najsilniejszewiązania,kowalencyjne,mająnaturęczystokwantowąinie
maichwyjaśnienianiekwantowego.Stądwyjaśnienienaturytegowiązania
odłożymydoczasu,gdydokonamypowtórzeniapodstawmechanikikwan-
towej.Natomiastspośródpozostałychwiązańnajbardziejkonsekwentnyopis
