Hvilke strukturenheder udgør netværksfaststoffer?

I netværksfaststoffer er den grundlæggende strukturelle enhed et netværk af kovalent bundne atomer, der danner en kontinuerlig, tredimensionel ramme, der strækker sig gennem hele materialet. Dette netværk af kovalent bundne atomer kan antage forskellige former, såsom:

1. Diamantstruktur :I diamantstrukturen er hvert kulstofatom bundet tetraedrisk til dets fire nærmeste nabokulstofatomer, hvilket resulterer i et stift og udvidet netværk. Denne struktur findes i diamant og andre gruppe IV-elementer som silicium og germanium.

2. Grafitstruktur :I grafitstrukturen danner carbonatomer et hexagonalt netværk med hvert carbonatom bundet til tre nabocarbonatomer. Lagene af sekskantede ringe er stablet i et regulært mønster, men der er svage van der Waals-kræfter mellem disse lag, så de kan glide forbi hinanden. Dette arrangement giver grafit dets smørende egenskaber og elektriske ledningsevne.

3. Kvartsstruktur :Kvartsstrukturen er et netværk af SiO₄ tetraedre, hvor hvert iltatom er delt mellem to tetraedre. Tetraedrene er forbundet til at danne en kontinuerlig ramme, hvilket resulterer i en hård og stiv struktur. Kvarts er et eksempel på et mineral med en kvartsstruktur.

4. Ioniske faste stoffer :Ioniske faste stoffer består af positivt ladede ioner (kationer) og negativt ladede ioner (anioner), der holdes sammen af ​​elektrostatiske kræfter. Strukturen af ​​et ionisk fast stof bestemmes af arrangementet af disse ioner i krystalgitteret. Ioniske faste stoffer består typisk af et regelmæssigt arrangement af skiftende positive og negative ioner.

Egenskaberne for netværksfaststoffer afhænger af arten af ​​de kovalente bindinger mellem atomerne og netværksstrukturens geometri. Disse faste stoffer er generelt meget hårde, stærke og har høje smeltepunkter på grund af de stærke kovalente bindinger. De er også dårlige ledere af elektricitet på grund af manglen på frie elektroner.