Jedan od najčešćih materijala s kojim ljudi oduvijek radije rade bio je metal. U svakoj se eri prednost davala različitim vrstama ovih nevjerojatnih tvari. Dakle, IV-III tisućljeće prije Krista smatra se kalkolitikom ili bakrenim dobom. Kasnije ga zamjenjuje bronca, a tada na snagu stupa onaj koji je i danas aktualan - željezo.

Danas je općenito teško zamisliti da je nekada bilo moguće bez metalnih proizvoda, jer se gotovo sve, od kućanskih predmeta, medicinskih instrumenata do teške i lake opreme, sastoji od ovog materijala ili uključuje njegove pojedinačne dijelove. Zašto su metali uspjeli steći takvu popularnost? Pokušajmo shvatiti koje su značajke i kako je to svojstveno njihovoj strukturi.

Opći pojam o metalima

"Kemija. 9. razred" je udžbenik koji koriste školarci. Ovdje se detaljno proučavaju metali. Veliko poglavlje posvećeno je razmatranju njihovih fizikalnih i kemijskih svojstava, jer je njihova raznolikost iznimno velika.

Od ove dobi preporuča se djeci dati ideju o tim atomima i njihovim svojstvima, jer tinejdžeri već mogu u potpunosti cijeniti značaj takvog znanja. Oni savršeno dobro vide da se raznolikost predmeta, strojeva i drugih stvari oko njih temelji na metalnoj prirodi.

Što je metal? S gledišta kemije, ti se atomi obično klasificiraju kao oni koji imaju:

• mali na vanjskoj razini;
• pokazuju jaka restorativna svojstva;
• imaju veliki atomski radijus;
• Kao jednostavne tvari, imaju niz specifičnih fizikalnih svojstava.

Osnova znanja o ovim tvarima može se dobiti razmatranjem atomsko-kristalne strukture metala. Upravo to objašnjava sve karakteristike i svojstva ovih spojeva.

U periodnom sustavu veći dio cijele tablice pripada metalima, jer oni tvore sve sekundarne podskupine i glavne od prve do treće skupine. Stoga je njihova brojčana nadmoć očita. Najčešći su:

• kalcij;
• natrij;
• titanij;
• željezo;
• magnezij;
• aluminij;
• kalij.

Svi metali imaju niz svojstava koja im omogućuju spajanje u jednu veliku skupinu tvari. S druge strane, ta se svojstva objašnjavaju upravo kristalnom strukturom metala.

Svojstva metala

Specifična svojstva dotičnih tvari uključuju sljedeće.

1. Metalni sjaj. Imaju ga svi predstavnici jednostavnih tvari, a većina je jednaka samo nekoliko (zlato, bakar, legure).
2. Savitljivost i plastičnost - sposobnost deformiranja i lakog oporavka. Izražen je u različitim stupnjevima kod različitih predstavnika.
3. Električna i toplinska vodljivost jedna su od glavnih svojstava koja određuju područja primjene metala i njegovih legura.

Kristalna struktura metala i legura objašnjava razlog svakog od navedenih svojstava i govori o njihovoj težini kod svakog pojedinog predstavnika. Ako poznajete značajke takve strukture, tada možete utjecati na svojstva uzorka i prilagoditi ga željenim parametrima, što ljudi rade već desetljećima.

Atomska kristalna struktura metala

Što je to struktura, što je karakterizira? Sam naziv sugerira da su svi metali kristali u čvrstom stanju, odnosno u normalnim uvjetima (osim žive, koja je tekućina). Što je kristal?

Ovo je konvencionalna grafička slika konstruirana presijecanjem zamišljenih linija kroz atome koji poredaju tijelo. Drugim riječima, svaki metal se sastoji od atoma. U njemu se nalaze ne kaotično, već vrlo ispravno i dosljedno. Dakle, ako mentalno kombinirate sve te čestice u jednu strukturu, dobit ćete prekrasnu sliku u obliku pravilnog geometrijskog tijela nekog oblika.

To je ono što se obično naziva kristalna rešetka metala. Vrlo je složena i prostorno voluminozna, stoga radi jednostavnosti nije prikazana cijela, već samo dio, elementarna ćelija. Skup takvih stanica, sakupljenih zajedno i reflektiranih u kristalnim rešetkama, oblikuje ih. Kemija, fizika i metalurgija su znanosti koje proučavaju strukturne značajke takvih struktura.

Sam je skup atoma koji se nalaze na određenoj udaljenosti jedan od drugoga i koordiniraju oko sebe strogo fiksan broj drugih čestica. Karakterizira ga gustoća pakiranja, udaljenost između sastavnih struktura i koordinacijski broj. Općenito, svi ovi parametri su karakteristike cijelog kristala i stoga odražavaju svojstva koja metal pokazuje.

Postoji nekoliko varijanti. Svi imaju jednu zajedničku značajku - čvorovi sadrže atome, a unutar njih se nalazi oblak elektronskog plina, koji nastaje slobodnim kretanjem elektrona unutar kristala.

Vrste kristalnih rešetki

Četrnaest varijanti strukture rešetke obično se kombiniraju u tri glavne vrste. Oni su sljedeći:

1. Kubik u središtu tijela.
2. Heksagonalni zbijeni.
3. Lice centrirani kubik.

Kristalna struktura metala proučavana je tek kada je postalo moguće dobiti slike velikog povećanja. A klasifikaciju vrsta rešetki prvi je dao francuski znanstvenik Bravais, po čijem se imenu ponekad nazivaju.

Rešetka u središtu tijela

Struktura kristalne rešetke metala ove vrste je sljedeća struktura. Ovo je kocka s osam atoma u čvorovima. Drugi se nalazi u središtu slobodnog unutarnjeg prostora stanice, što objašnjava naziv "centriran na tijelo".

Ovo je jedna od opcija za najjednostavniju strukturu jedinične ćelije, a time i cijele rešetke u cjelini. Sljedeći metali imaju ovu vrstu:

• molibden;
• vanadij;
• krom;
• mangan;
• alfa željezo;
• beta željezo i drugi.

Glavna svojstva takvih predstavnika su visok stupanj savitljivosti i duktilnosti, tvrdoće i čvrstoće.

Rešetka usmjerena na lice

Kristalna struktura metala s čelično centriranom kubičnom rešetkom je sljedeća struktura. Ovo je kocka koja uključuje četrnaest atoma. Osam od njih formira rešetkaste čvorove, a još šest se nalazi, po jedan na svakoj plohi.

Imaju sličnu strukturu:

• aluminij;
• nikal;
• dovesti;
• gama željezo;
• bakar.

Glavna karakteristična svojstva su sjaj različitih boja, lakoća, čvrstoća, savitljivost, povećana otpornost na koroziju.

Heksagonalna rešetka

Kristalna struktura metala s rešetkama je sljedeća. Jedinična ćelija temelji se na heksagonalnoj prizmi. U njezinim čvorovima ima 12 atoma, još dva u bazama, a tri atoma leže slobodno unutar prostora u središtu strukture. Ukupno ima sedamnaest atoma.

Metali kao što su:

• alfa titan;
• magnezij;
• alfa kobalt;
• cinkov.

Glavna svojstva su visok stupanj čvrstoće, jak srebrni sjaj.

Defekti u kristalnoj strukturi metala

Međutim, sve vrste stanica koje se razmatraju mogu imati i prirodne nedostatke, ili tzv. To može biti zbog raznih razloga: stranih atoma i nečistoća u metalima, vanjskih utjecaja i tako dalje.

Stoga postoji klasifikacija koja odražava nedostatke koje mogu imati kristalne rešetke. Kemija kao znanost proučava svaki od njih kako bi identificirala uzrok i način otklanjanja kako se svojstva materijala ne bi promijenila. Dakle, nedostaci su sljedeći.

1. Mjesto. Dolaze u tri glavne vrste: praznine, nečistoće ili dislocirani atomi. Oni dovode do pogoršanja magnetskih svojstava metala, njegove električne i toplinske vodljivosti.
2. Linearni ili dislokacijski. Postoje rubni i vijčani. Oni pogoršavaju snagu i kvalitetu materijala.
3. Površinski nedostaci. Utječe na izgled i strukturu metala.

Trenutno su razvijene metode za uklanjanje nedostataka i dobivanje čistih kristala. Međutim, nije ih moguće potpuno iskorijeniti; idealna kristalna rešetka ne postoji.

Važnost poznavanja kristalne strukture metala

Iz navedenog materijala vidljivo je da znanje o finoj strukturi i strukturi omogućuje predviđanje svojstava materijala i utjecaj na njih. A znanost kemija vam to omogućuje. 9. razred općeobrazovne škole naglasak u procesu učenja stavlja na razvijanje kod učenika jasnog razumijevanja važnosti temeljnog logičkog lanca: sastav - struktura - svojstva - primjena.

Informacije o kristalnoj strukturi metala vrlo su pregledno ilustrirane i omogućuju učitelju da jasno objasni i pokaže djeci koliko je važno poznavati finu strukturu kako bi pravilno i kompetentno koristili sva svojstva.

Gustoća pakiranja je udio volumena kristalne rešetke koji zauzimaju atomi.

Najkraća udaljenost između središta dviju kuglica u jediničnoj ćeliji jednaka je dvama polumjerima kuglice - 2r. Volumen kugle je V = 4/3r 3, volumen kuglica uključenih u jediničnu ćeliju je V n = 4/3nr 3, gdje je n mnogostrukost jedinične ćelije. Ako je volumen jedinične ćelije V 0, tada je gustoća pakiranja jednaka P = (V n /V 0)·100%.

Ako je period rešetke jednak a, tada je V 0 = a 3, rješenje problema se svodi na izražavanje atomskog polumjera kroz period rešetke; za određenu strukturu treba odrediti npr. najkraću međuatomsku udaljenost , u dijamantu 2r = a /4 (najkraća udaljenost jednaka dva atomska polumjera , četvrtina je prostorne dijagonale kocke).

U tablici 2.3 prikazuje rezultate proračuna gustoće pakiranja za različite strukture.

Tablica 2.3

Gustoća pakiranja za različite strukture

Kako se koordinacijski broj povećava, povećava se gustoća pakiranja.

Ispunjavanje međuprostora u fcc rešetki, koje odgovara povećanju množine jediničnih ćelija, dovodi do manje gustog pakiranja.

2.8. Odnos između tipa strukture, koordinacijskog broja i električnih svojstava

Najgušća i najgušća pakiranja (P = 68 – 74%) s c.ch. 8/8 i 12/12 su tipični za metale (bcc, fcc, hcp strukture).

Najmanja gustoća pakiranja (P = 34% i slično) s c.ch. 4/4 (dijamant, sfalerit, wurtzitne strukture), 4/2 (kuprit), 2/2 (selen) tipični su za poluvodiče.

Strukture sa srednjim vrijednostima c.n. 6/6 i gustoće P 67%, npr. tip NaCl, može imati svojstva vodiča (TiO, TiN, VN, TiC itd.), svojstva poluvodiča (PbS, PbSe, PbTe) i svojstva dielektrika (NaCl, MgO, CaO, BaO).

Metalne tvari također mogu kristalizirati u strukture s niskim brojevima čistoće, na primjer, u grafitu. jednako 4, kao u dijamantu.

Najvažniji poluvodiči tvore sljedeće strukture:

dijamant: Si, Ge, α-Sn;

sfalerit: ZnS, HgS, CdTe, AlP, AlAs, AlSb, GaP, GaAs, GaSb, InP, InAs, InSb, SiC, ZnSe, HgSe, ZnTe, HgTe;

kuprit: Cu 2 O, Ag 2 O;

fluorit: Mg 2 Si, Mg 2 Ge;

vurcit: ZnS, ZnO, CdS, CdSe;

natrijev klorid: PbS, PbSe, PbTe;

Arsenid nikla: VS, VSe, FeS, FeSe.

2.9. Otočne, lančane i slojevite strukture

Osim koordinacijskih struktura, u kojima su međuatomski razmaci između svih strukturnih jedinica jednaki (jedna vrsta veze), u otočnim, lančanim i slojevitim strukturama (sl. 2.15) mogu se razlikovati skupine atoma koje tvore "otoke" (molekule ), kontinuirano se protežu u jednom smjeru (lanci), ili beskonačno u dvije (slojevi) ili tri (okviri) dimenzije. Takve strukture su molekularne.

Na sl. Na slici 2.15a prikazane su otočne strukture: 1 - linearna, 2 - dvodimenzionalna (kvadrat), 3 - trodimenzionalna (tetraedar). Na sl. Na slici 2.15 b prikazane su lančane strukture: 4 – linearna, 5 – cik-cak, 6 i 7 – jedinice oktaedra i tetraedra.

Sl.2.15. Otočne i lančane strukture

Sigurnosna pitanja

Koja se rešetka naziva jednostavnom ili složenom?

Po čemu se polikristal razlikuje od monokristala?

Što znači oznaka: (hkl), (hkl),< hkl>, ?

Koje vrijednosti mogu poprimiti Millerovi indeksi?

Zapišite Millerove indekse ravnina okomitih na bridove kocke.

Zapišite Millerove indekse ravnina okomitih na dijagonale ploha kocke.

Zapišite Millerove indekse ravnina paralelnih s plohama kocke.

Zapišite Millerove indekse pravaca okomitih na plohe kocke.

Koja je razlika između (110), (110),< 110>, ?

Koja se pojava naziva polimorfizam?

Što je izomorfizam?

Po čemu se struktura stakla razlikuje od strukture kristala?

Koje su strukturne značajke amorfnih tijela?

Koje se strukture klasificiraju kao gusta pakiranja?

Kako su u njima raspoređeni atomi?

Koja je razlika između GPU-a i GCC-a?

Koji su koordinacijski brojevi u zatvorenim pakiranjima?

Gdje se nalaze tetraedarski međuprostori u fcc rešetki?

Gdje se nalaze oktaedarski međuprostori u fcc rešetki?

Što se zove politipizam?

Što je višestrukost jedinične ćelije?

Koje su razlike između različitih vrsta kubičnih struktura?

Nacrtajte jedinične ćelije bakra, silicija, NaCl, CsCl, sfalerita.

Objasnite raspored atoma u wurtzit rešetki.

Na kojoj osnovi gustog pakiranja je izgrađena wurtzita rešetka?

Na kakvom se gustom pakiranju temelji rešetka sfalerita?

Koliko atoma ima u wurtzit jediničnoj ćeliji?

Kako se izračunava gustoća pakiranja kristalnih struktura?

Koje kristalne rešetke imaju najveću gustoću pakiranja?

Koje kristalne rešetke imaju najmanju gustoću pakiranja?

Kako je gustoća pakiranja povezana s koordinacijskim brojem?

Mogu li se lančane strukture klasificirati kao koordinacijske strukture? Zašto?

Koja je razlika između dalekodometnog i kratkodometnog reda u čvrstim tijelima? Većina čvrstih tvari ima kristalna struktura , u kojem su čestice od kojih je “izgrađen” u određenom redoslijedu, stvarajući tako kristalna rešetka . Građena je od ponavljajućih identičnih strukturnih jedinica - jedinične ćelije

, koji komunicira sa susjednim stanicama, tvoreći dodatne čvorove. Kao rezultat toga, postoji 14 različitih kristalnih rešetki.

Vrste kristalnih rešetki.

• Ovisno o česticama koje stoje na čvorovima rešetke, razlikuju se:
• metalna kristalna rešetka;
• ionska kristalna rešetka;
• molekularna kristalna rešetka;

makromolekularna (atomska) kristalna rešetka.

Metalna veza u kristalnim rešetkama.

Ionski kristali imaju povećanu krhkost, jer pomak u kristalnoj rešetki (čak i neznatan) dovodi do činjenice da se jednako nabijeni ioni počinju međusobno odbijati, a veze se prekidaju, nastaju pukotine i rascjepi.

Glavna značajka međumolekularne veze je njezina "slabost" (van der Waals, vodik).

Ovo je struktura leda. Svaka molekula vode povezana je vodikovim vezama s 4 molekule koje je okružuju, što rezultira tetraedarskom strukturom.

Vodikova veza objašnjava visoko vrelište, talište i nisku gustoću;

Makromolekulska povezanost kristalnih rešetki.

U čvorovima kristalne rešetke nalaze se atomi. Ti se kristali dijele na 3 vrste:

• okvir;
• lanac;
• slojevitih struktura.

Struktura okvira dijamant je jedna od najtvrđih tvari u prirodi. Atom ugljika tvori 4 identične kovalentne veze, što ukazuje na oblik pravilnog tetraedra ( sp 3 - hibridizacija). Svaki atom ima usamljeni par elektrona, koji se također može vezati sa susjednim atomima. Kao rezultat toga, formira se trodimenzionalna rešetka, u čijim čvorovima postoje samo atomi ugljika.

Za uništavanje takve strukture potrebno je mnogo energije; talište takvih spojeva je visoko (za dijamant je 3500°C).

Slojevite strukture govore o prisutnosti kovalentnih veza unutar svakog sloja i slabih van der Waalsovih veza između slojeva.

Pogledajmo primjer: grafit. Svaki atom ugljika je u sp 2 - hibridizacija. Četvrti nespareni elektron stvara van der Waalsovu vezu između slojeva. Stoga je četvrti sloj vrlo pokretljiv:

Veze su slabe, pa se lako lome, što se vidi kod olovke - “svojstvo pisanja” - 4. sloj ostaje na papiru.

Grafit je izvrstan vodič električne struje (elektroni se mogu kretati duž ravnine sloja).

Lančane strukture imaju okside (npr. TAKO 3 ), koji kristalizira u obliku sjajnih iglica, polimera, nekih amorfnih tvari, silikata (azbest).

Molekularni kristali. U čvorovima kristalne rešetke nalaze se neutralne molekule tvari među kojima su sile međudjelovanja uzrokovane laganim međusobnim pomicanjem elektrona u elektronskim ljuskama atoma. Te se sile nazivaju van der Waalsove sile, budući da su iste prirode kao i privlačne sile između molekula, što dovodi do odstupanja plinova od idealnosti. Molekularni kristali su npr. većina organskih spojeva (parafin, alkohol, kaučuk i dr.), inertni plinovi (Ne, Ar, Kr, Xe) i plinovi CO 2 . O 2, N2 u čvrstom stanju, led, kao i kristali broma Br 2, joda 1 2. Van der Waalsove sile su dosta slabe, pa se molekularni kristali lako deformiraju.

U nekim čvrstim tijelima može se istovremeno pojaviti nekoliko vrsta komunikacije. Primjer je grafit (heksagonalna rešetka). Grafitna rešetka (slika 105) sastoji se od niza paralelnih ravnina u kojima se atomi ugljika nalaze u vrhovima pravilnih šesterokuta. Udaljenost između ravnina je dvostruko veća od udaljenosti između atoma šesterokuta. Ravni slojevi međusobno su povezani van der Waalsovim silama. Unutar sloja, tri valentna elektrona svakog atoma ugljika tvore kovalentnu vezu sa susjednim atomima ugljika, a četvrti elektron, koji ostaje "slobodan", kolektivizira se, ali ne kroz cijelu rešetku, kao u slučaju metala, već unutar jednog sloja . Dakle, u ovom slučaju se provode tri vrste komunikacije: homeopolarna i metalna - unutar jednog sloja; van der Waals – između slojeva. Ovo objašnjava mekoću grafita, jer njegovi rubovi mogu kliziti jedan prema drugom.

Razlika u strukturi kristalnih rešetki dviju vrsta ugljika - grafita i dijamanta - objašnjava razliku u njihovim fizičkim svojstvima: mekoću grafita i tvrdoću dijamanta; grafit je vodič električne struje, dijamant je dielektrik (nema slobodnih elektrona) itd.

Raspored atoma u kristalima karakterizira i koordinacijski broj - broj najbližih susjednih atoma u kristalnoj rešetki ili molekula u molekularnim kristalima iste vrste kao i dati atom. Za sliku modela

Formiranje kristalnih struktura atoma i iona koristi sustav gustog pakiranja kuglica. Razmatrajući najjednostavniji slučaj gustog pakiranja kuglica istog polumjera na ravninu, dolazimo do dva načina njihova rasporeda (sl. 106, a, b). Pravo pakiranje je gušće, jer je s jednakim brojem kuglica površina romba sa stranicom jednakom strani kvadrata manja od površine kvadrata. Kao što je vidljivo sa slike, razlika u pakiranjima svodi se na razliku u koordinacijskim brojevima: u lijevom pakiranju koordinacijski broj je 4, u desnom 6, tj. s. Što je pakiranje gušće, to je veći koordinacijski broj.

Razmotrimo pod kojim uvjetima gusto pakiranje kuglica u prostoru može odgovarati jednoj ili drugoj kristalnoj strukturi danoj ranije. Počnimo graditi rešetku od sloja kuglica prikazanog na sl. 106, 6. Da bismo pojednostavili daljnje razmišljanje, projicirajmo središta kuglica na ravninu na kojoj leže, označimo ih bijelim kružićima (slika 107). Na istu ravninu ćemo projicirati središta razmaka između kuglica, koji su prikazani na sl. 107, s crnim krugovima i križevima. Svaki zbijeni sloj naziva se slojem I ako središta njegovih kuglica nalaze se iznad sivih krugova, sloj U- ako je iznad crvenih krugova, sloj S- ako iznad križeva. Iznad sloja A Položimo drugi zbijeni sloj tako da svaka kuglica ovog sloja leži na tri kuglice prvog sloja. To se može učiniti na dva načina: uzeti ga kao drugi sloj ili U, ili S. Treći sloj se opet može postaviti u dva, itd. Dakle, gusto pakiranje se može opisati kao niz ABCWAS..., u kojoj slojevi označeni istim slovima ne mogu stajati jedan do drugog.

Od mnogih mogućih kombinacija u kristalografiji, dvije vrste pakiranja su od velike važnosti: 1) dvoslojno pakiranje AVAVAV...- heksagonalna zbijena struktura (slika 108); 2) troslojna ambalaža ABCAVS...- kubična struktura usmjerena na lice (sl. 109). U obje rešetke koordinacijski broj je 12, a gustoća pakiranja je ista – atomi zauzimaju 74% ukupnog volumena kristala. Koordinacijski broj koji odgovara kubičnoj tjelesno centriranoj rešetki je 8, a za dijamantnu rešetku (vidi sliku 104) je 4.

Osim dvoslojne i troslojne ambalaže, moguće je konstruirati višeslojnu s velikim periodom ponavljanja istih slojeva, npr. AWSVASAVSVAS...- pakiranje od šest slojeva. Postoji modifikacija SiC karbida s periodom ponavljanja od 6, 15 i 243 sloja.

Ako je kristal građen od atoma raznih elemenata, tada se može prikazati kao gusto pakiranje kuglica različitih veličina. Na sl. 110 prikazuje modelnu sliku kristala kuhinjske soli. Veliki ioni klora (g = 181 pm) tvore gusto troslojno pakiranje, u kojem su velike šupljine ispunjene manjim.

veličina ionima natrija (g=98 pm). Svaki Na ion je okružen sa šest O iona i, obrnuto, svaki C1 ion je okružen sa šest Na iona.

Defekti u kristalima

Idealne kristalne strukture o kojima se govori u § 71 postoje samo u vrlo malim volumenima stvarnih kristala, u kojima uvijek postoje odstupanja od uređenog rasporeda čestica na mjestima rešetke, koja se nazivaju defekti kristalne rešetke. Defekti se dijele na makroskopske, koji nastaju tijekom formiranja i rasta kristala (na primjer, pukotine, pore, strane makroskopske inkluzije), i makroskopske, uzrokovane mikroskopskim odstupanjima od periodičnosti.

Mikrodefekti se dijele na točkaste i linearne. Točkasti nedostaci su tri vrste: 1) praznina - odsutnost atoma na mjestu kristalne rešetke (Sl. 111, A); 2) interdomenski atom - atom; ugrađen u intersticijski prostor (Sl. 111, 6); 3) atom nečistoće - atom nečistoće, odnosno supstituirajući atom glavne tvari u kristalnoj rešetki (supstituciona nečistoća, sl. 111, V), ili unesen u međuprostor (primjesa uvođenja, sl. 111, b; samo u međuprostorima umjesto atoma glavne tvari nalazi se atom primjese). Točkasti defekti remete samo red kratkog dometa u kristalima, bez utjecaja na poredak dugog dometa - to je njihova karakteristična značajka.

Linearni defekti narušavaju dalekosežni red. Kao što slijedi iz pokusa, mehanička svojstva kristala uvelike su određena defektima posebne vrste - dislokacijama. Dislokacije su linearni defekti koji remete ispravnu izmjenu atomskih ravnina.

Postoje rubne i vijčane dislokacije. Ako jedna od atomskih ravnina pukne unutar kristala, tada rub te ravnine tvori rubnu dislokaciju (sl. 112, A). U slučaju dislokacije vijka (sl. 112, b), niti jedna od atomskih ravnina unutar kristala se ne odlomi, a same ravnine su samo približno paralelne i blizu jedna drugoj, tako da se zapravo kristal sastoji od jedne atomske ravnine. zakrivljen duž površine vijka.

Gustoća dislokacija (broj dislokacija po jedinici površine kristala) za savršene monokristale je 10 2 -10 3 cm -2, za deformirane kristale - 10 10 -10 12 cm - 2 . Dislokacije nikada ne izlaze na površinu ili se granaju, pa se u pravom kristalu formiraju planarne ili prostorne mreže dislokacija. Dislokacije i njihovo kretanje mogu se promatrati elektronskim mikroskopom, kao i metodom selektivnog jetkanja - na mjestima gdje dislokacija dospijeva na površinu pojavljuju se jamice jetkanja (intenzivno razaranje kristala pod utjecajem reagensa), "manifestirajući" dislokacije.