Co je krystalická pevná látka?

Krystalická pevná látka je typ hmoty, která má své atomy, ionty nebo molekuly uspořádané v pravidelném trojrozměrném opakujícím se vzoru nazývaném mříž. Mít takto uspořádané složky složek dává krystalické pevné látce určité fyzikální vlastnosti, které se mohou měnit podle vzoru. Všechny krystaly spadají do jednoho ze sedmi možných základních tvarů. Některé z těchto tvarů mají více než jeden možný vzor mřížky, z toho je celkem 14.

Jednotky krystalické pevné mříže, ať už se jedná o atomy, ionty nebo molekuly, jsou navzájem spojeny, což pevné látce dává silnou strukturu. Tento pravidelný rámec činí krystaly zvláště odolnými vůči stlačení. Mohou být samozřejmě zlomeni nebo rozdrceni dostatečnou silou, ale je velmi obtížné je stlačit. Některé typy vazeb jsou silnější než jiné, ale všechny krystaly vykazují tuto vlastnost do jisté míry. Mříž krystalu je tvořena jednotkami zvanými buňky, nejmenšími opakujícími se jednotkami mřížky.

Pravidelná mřížová konstrukce dává některým typům krystalů obrovskou sílu. Diamant, známý jako nejtvrdší přírodně se vyskytující látka, vděčí za svou tvrdost způsobu, jakým atomy uhlíku, které tvoří její strukturu, zapadají do své krystalové mřížky. Jiné běžné krystalické pevné látky jsou cukr, kamenná sůl a některá zrnka písku, jako jsou křemen. Krystalické pevné látky se vyskytují v přírodě ve formě mnoha druhů drahokamů a minerálů a dokonce i některých organických materiálů.

Krystaly spadají do sedmi základních tvarů. Tyto tvary se v přírodě zřídka nacházejí v perfektní geometrické formě, ale krystaly konkrétní látky se vždy budou formovat do svého charakteristického tvaru nebo kompozitů více než jedné. Tři ze základních krystalických tvarů jsou pravidelné, krychlové nebo pravoúhlé pravoúhlé pevné látky. Čtvrtá forma je hexagonální pevná látka a další tři jsou všechny pravoúhlé pevné látky, přičemž některé hrany se setkávají v úhlech jiných než devadesát stupňů. Některé látky mohou tvořit kompozitní krystalové tvary, ale všechny jsou kombinací sedmi základních krystalických tvarů.

V základních tvarech krystalů je možných 14 různých mříží. Mřížky odkazují na konkrétní způsob, jakým jsou atomy, ionty nebo molekuly uspořádány v krystalu, typ mřížky ovlivňuje tvar krystalu. Tyto mřížky také pomáhají určit fyzikální vlastnosti krystalu, jako je to, jak krystal praskne, když je zasažen, způsob, jakým lomuje nebo ohýbá, světlo, které jím prochází, a jeho bod tání.