почему вода в чайнике закипает и превращается в пар, а железо в тех же условиях остается твердым?
"Необычные" состояния этих веществ − настоящая диковинка! Многие ли из нас наблюдали жидкий и тем более кристаллический воздух - он затвердевает при температуре ниже −220 °С или жидкое (расплавленное) железо при +1539 °С?..
Словом, почему все вещества такие разные - одни почти всегда твердые, другие − газы, третьи − жидкости?
Оказывается, все здесь зависит от химических связей между молекулами или иными частицами, из которых состоит вещество.
Газы летают в пространстве, а жидкости текут и льются. Их молекулы не связаны друг с другом сколько-нибудь прочно. Другое дело − твердые вещества. Они состоят из отдельных зерен − кристаллов, иногда крупных, а порой микроскопических, мелких, почти незаметных глазу. В твердом состоянии подавляющее большинство веществ - кристаллические.
Правда, существуют вещества твердые, но все же не состоящие из кристаллов, например, стекло. На самом деле это "жидкость", только сильно переохлажденная, а вовсе не кристалл…
А любое твердое кристаллическое вещество обладает определенной структурой − геометрически правильным расположением частиц в пространстве.
Частицы (молекулы, атомы или ионы), из которых состоит это вещество, не свалены в кучу как попало, а занимают каждая свое место, как зрители в театре занимают места в соответствии с купленными билетами. И точно так же, как в зрительном зале, "кресла" в кристалле расположены рядами и в затылок друг другу. Только стоит добавить еще − и этажами друг над другом.
Если молекулы (атомы, ионы) "сядут" в эти кресла, то, соединив их мысленными линиями, мы получим в пространстве трехмерный каркас - кристаллическую решетку вещества. Каждое "кресло" будет называться узлом кристаллической решетки.
Задание 26. Кристаллическая решетка