1)Ван-дер-ваальсово взаимодействие

Вандерваальсово взаимодействие всегда существует между близко расположенными атомами, но играет важную роль лишь в отсутствие более сильных механизмов связи. Это слабое взаимодействие (с характерной энергией 0,2 эВ/атом) имеет место между нейтральными атомами и между молекулами. Название взаимодействия связывается с именем Ван-дер-Ваальса, поскольку именно он предположил, что уравнение состояния с учетом слабого притяжения между молекулами газа описывает свойства реальных газов много лучше, чем уравнение состояния идеального газа. Природа этой универсальной силы притяжения была объяснена лишь в 1930 г. Лондоном. Нулевые колебания, существующие в силу принципа неопределенности, создают у каждого нейтрального атома флуктуирующий дипольный момент с быстро меняющейся ориентацией и амплитудой.

Потенциальная энергия взаимодействия между диполями ( ), когда ядра двух атомов находятся на расстоянии r друг от друга:

Полная энергия (E) запишется выражением:

, где A, B и ρ – постоянные, r – расстояние м-у атомами

П олная потенциальная энергия взаимодействия Ван-дер-Ваальса.

Кристаллы инертных газов (Ne, Аг, Кг, Хе) являются примерами твердых тел (молекулярные кристаллы), в которых связи обусловлены исключительно силами Ван-дер-Ваальса (электронные оболочки заполнены и возможность существования других, более сильных механизмов связи исключена). Но чаще встречаются кристаллы, в которых силы Ван-дер-Ваальса связывают между собой молекулы с насыщенными связями, в то время как внутри молекул действуют более сильные механизмы связи (кристаллы многих насыщенных органических соединений, твердые Н₂, N₂, 0₂, F₂, С1₂, Вг₂ и I₂).

3)Ковалентная связь

Ковалентная связь (атомная связь, гомеополярная связь) — химическая связь, образованная перекрытием (обобществлением) пары валентных электронных облаков. Обеспечивающие связь электронные облака (электроны) называются общей электронной парой.Каждый атом может образовывать ограниченное число ковалентных связей (в зависимости от того, насколько число внешних электронов отличается от того, которое необходимо для полного заполнения электронной оболочки). Имеются явно выраженные преимущественные направления связей.

Характерные свойства ковалентной связи - направленность, насыщаемость, полярность, поляризуемость.

К веществам с ковалентной связью относятся:

1) большинство органических соединений;

2) твердые и жидкие вещества, у которых связи образуются между парами атомов галогенов (а также между парами атомов водорода, азота и кислорода);

3) элементы VI группы (например, спиральные цепочки теллура), элементы V группы (например, деформированные шестиугольники мышьяка) и элементы IV группы (такие, как алмаз, Si, Ge, a-Sn);

4) соединения, подчиняющиеся правилу 8-N (такие, как InSb), когда образующие их элементы расположены не слишком далеко друг от друга по горизонтали в периодической таблице Менделеева.

Часто процессе кристаллизации твердых тел с ковалентной связью могут образовываться различные кристаллические структуры, энергия связи которых практически одинакова. Изменением температуры или давления можно заменить первоначальную структуру на энергетически наиболее выгодную; эта способность некоторых веществ известна как аллотропия или полиморфизм. Например, структура ZnS может быть кубической (цинковая обманка) или гексагональной (вюрцит).