סריגים יוניים ומתכתיים.

שלב 1 מתוך 7

סריג ענק

גרגר מלח בישול הוא קובייה קטנה, ובתוכה מיליארדי מיליארדים של יונים. בסצנה התקרבות לאטומים עומדת על אטומים: יוני נתרן קטנים, Na⁺, ויוני כלוריד גדולים, Cl⁻, מסודרים לסירוגין בשלושה כיוונים. זהו סריג יוני.

אין כאן מולקולות של NaCl: כל יון נמשך לא לשכן אחד אלא לכל היונים בעלי המטען ההפוך שסביבו, באותה מידה. ספרו את השכנים הקרובים של יון נתרן אחד, באמצע הגביש.

שלב 2 מתוך 7

מלח נסדק

המשיכה בין יונים חזקה, ולכן תרכובות יוניות קשות ונמסות רק בטמפרטורה גבוהה: מלח בישול נמס ב־801 °C. אבל הן גם שבירות. החלקת החצי העליון מזיזה את החצי העליון של הגביש לאורך מישור אחד. נבאו מה יקרה כשהחצי העליון יזוז צעד שלם.

שלב 3 מתוך 7

מתי מלח מוליך

זרם חשמלי הוא תנועה של חלקיקים טעונים. במלח יש חלקיקים טעונים, היונים, אבל במוצק כל יון נעול במקומו בסריג, ולכן מלח מוצק אינו מוליך. כשממיסים את המלח בחום, או ממיסים אותו במים, הסריג מתפרק, והיונים חופשיים לנוע: נוזל כזה מוליך.

שלב 4 מתוך 7

ים של אלקטרונים

עכשיו בסצנה נחושת. גם מתכת היא סריג, אבל כל אטום בה מוסר את האלקטרונים החיצוניים שלו לכלל הגביש. נשאר סריג של יונים חיוביים, ובין כולם נעים בחופשיות האלקטרונים שנמסרו, ים של אלקטרונים. המשיכה בין היונים לבין הים הזה היא הקשר המתכתי.

אטומי המתכת ארוזים בצפיפות רבה: בנחושת כל אטום נוגע במספר גדול של שכנים. ספרו אותם.

שלב 5 מתוך 7

מתכות מתכופפות

נבאו מה יקרה לנחושת כשנחליק את החצי העליון צעד שלם, כמו שעשינו למלח.

שלב 6 מתוך 7

למה מתכות מוליכות

אותו ים של אלקטרונים מסביר את התכונות המוכרות של מתכות. הוא מוליך זרם, כי האלקטרונים בו חופשיים לנוע לאורך כל הגביש. הוא מוליך חום מאותה סיבה. והוא מחזיק את הגביש גם כשהשכבות מחליקות, ולכן אפשר לרקע מתכות ולמשוך אותן לחוטים.

שלב 7 מתוך 7

התא של הנחושת

בנחושת האטומים ארוזים בצפיפות הגבוהה ביותר שאפשר. איפה בתא הם נוגעים זה בזה?