Про­чи­тай­те текст и вы­пол­ни­те за­да­ния 16—18.

Одним из самых рас­про­стра­нен­ных ма­те­ри­а­лов, с ко­то­рым все­гда пред­по­чи­та­ли ра­бо­тать люди, был ме­талл. Все ме­тал­лы имеют ряд свойств, ко­то­рые поз­во­ля­ют объ­еди­нять их в одну боль­шую груп­пу ве­ществ. В свою оче­редь, эти свой­ства объ­яс­ня­ет кри­стал­ли­че­ское стро­е­ние ме­тал­лов. К спе­ци­фи­че­ским свой­ствам рас­смат­ри­ва­е­мых ве­ществ от­но­сят сле­ду­ю­щие:

1.  Ме­тал­ли­че­ский блеск. Все пред­ста­ви­те­ли про­стых ве­ществ им об­ла­да­ют, при­чем боль­шин­ство оди­на­ко­вым се­реб­ри­сто-белым цве­том. Лишь не­ко­то­рые (зо­ло­то, медь, спла­вы) от­ли­ча­ют­ся.

2.  Ков­кость и пла­стич­ность - спо­соб­ность де­фор­ми­ро­вать­ся и вос­ста­нав­ли­вать­ся до­ста­точ­но легко. У раз­ных пред­ста­ви­те­лей вы­ра­же­на в не­оди­на­ко­вой мере.

3.  Элек­тро­про­вод­ность и теп­ло­про­вод­ность - одно из ос­нов­ных свойств, ко­то­рое опре­де­ля­ет об­ла­сти при­ме­не­ния ме­тал­ла и его спла­вов.

Кри­стал­ли­че­ское стро­е­ние ме­тал­лов и спла­вов объ­яс­ня­ет при­чи­ну каж­до­го из обо­зна­чен­ных свойств и го­во­рит о вы­ра­жен­но­сти их у каж­до­го кон­крет­но­го пред­ста­ви­те­ля. Если знать осо­бен­но­сти та­ко­го стро­е­ния, то можно вли­ять на свой­ства об­раз­ца и под­стра­и­вать его под нуж­ные па­ра­мет­ры, что и де­ла­ют люди уже мно­гие де­ся­ти­ле­тия.

Кри­сталл  — это услов­ное гра­фи­че­ское изоб­ра­же­ние, по­стро­ен­ное путем пе­ре­се­че­ния во­об­ра­жа­е­мых линий через атомы, ко­то­рые вы­стра­и­ва­ют тело. Дру­ги­ми сло­ва­ми, каж­дый ме­талл со­сто­ит из ато­мов. Они рас­по­ла­га­ют­ся в нем не ха­о­тич­но, а очень пра­виль­но и по­сле­до­ва­тель­но. Так вот, если мыс­лен­но со­еди­нить все эти ча­сти­цы в одну струк­ту­ру, то по­лу­чит­ся изоб­ра­же­ние в виде пра­виль­но­го гео­мет­ри­че­ско­го тела какой-либо формы. Это и при­ня­то на­зы­вать кри­стал­ли­че­ской ре­шет­кой ме­тал­ла. Она очень слож­ная и про­стран­ствен­но объ­ем­ная, по­это­му для упро­ще­ния по­ка­зы­ва­ют не всю ее, а лишь часть, эле­мен­тар­ную ячей­ку. Со­во­куп­ность таких ячеек, со­бран­ная вме­сте и от­ра­жен­ная в трех­мер­ном про­стран­стве, и об­ра­зу­ет кри­стал­ли­че­ские ре­шет­ки.

Сама эле­мен­тар­ная ячей­ка – это набор ато­мов, ко­то­рые рас­по­ла­га­ют­ся на опре­де­лен­ном рас­сто­я­нии друг от друга и ко­ор­ди­ни­ру­ют во­круг себя стро­го фик­си­ро­ван­ное число дру­гих ча­стиц. Она ха­рак­те­ри­зу­ет­ся плот­но­стью упа­ков­ки, рас­сто­я­ни­ем между со­став­ны­ми струк­ту­ра­ми, ко­ор­ди­на­ци­он­ным чис­лом. В целом все эти па­ра­мет­ры яв­ля­ют­ся ха­рак­те­ри­сти­кой и всего кри­стал­ла, а зна­чит, от­ра­жа­ют и про­яв­ля­е­мые ме­тал­лом свой­ства. Су­ще­ству­ет не­сколь­ко раз­но­вид­но­стей кри­стал­ли­че­ских ре­ше­ток. Объ­еди­ня­ет их все одна осо­бен­ность – в узлах на­хо­дят­ся атомы, а внут­ри рас­по­ла­га­ет­ся об­ла­ко элек­трон­но­го газа, ко­то­рое фор­ми­ру­ет­ся путем сво­бод­но­го пе­ре­дви­же­ния элек­тро­нов внут­ри кри­стал­ла.

Че­тыр­на­дцать ва­ри­ан­тов стро­е­ния ре­шет­ки при­ня­то объ­еди­нять в три ос­нов­ных типа. Они сле­ду­ю­щие:

1.  Объ­ем­но-цен­три­ро­ван­ная ку­би­че­ская.

2.  Гек­са­го­наль­ная плот­но­упа­ко­ван­ная.

3.  Гра­не­цен­три­ро­ван­ная ку­би­че­ская.

В за­ви­си­мо­сти от типа кри­стал­ли­че­ской ре­шет­ки ме­ня­ет­ся ко­эф­фи­ци­ент ли­ней­но­го рас­ши­ре­ния, а также тем­пе­ра­ту­ра плав­ле­ния ме­тал­лов. При уве­ли­че­нии тем­пе­ра­ту­ры про­ис­хо­дит рас­ши­ре­ние твер­до­го тела, ко­то­рое на­зы­ва­ют теп­ло­вым рас­ши­ре­ни­ем. Его делят на ли­ней­ное и объ­ем­ное теп­ло­вое рас­ши­ре­ние. Ко­эф­фи­ци­ен­том ли­ней­но­го рас­ши­ре­ния на­зы­ва­ют фи­зи­че­скую ве­ли­чи­ну ха­рак­те­ри­зу­ю­щую из­ме­не­ние ли­ней­ных раз­ме­ров твер­до­го тела при из­ме­не­нии его тем­пе­ра­ту­ры. Опе­ри­ру­ют, обыч­но сред­ним ко­эф­фи­ци­ен­том ли­ней­но­го рас­ши­ре­ния. Он при­ве­ден в чет­вер­том столб­це таб­ли­цы. Ко­эф­фи­ци­ент ли­ней­но­го рас­ши­ре­ния от­но­сят к ха­рак­те­ри­сти­кам теп­ло­во­го рас­ши­ре­ния ма­те­ри­а­ла.