أنواع المواد الصلبة Types of solid Materials
وتقسم المواد الصلبة إلى مواد صلبة بلوریة وأخرى غیر بلوریة.
(أ) المواد الصلبة البلورية Crystalline Solids
- تتمیز المواد الصلبة البلوریة بأن لھا :
نقطة انصھار محددة - حرارة انصھار محددة - شبكة بلوریة محددة
- تكون الذرات، الأیونات أو الجزیئات في الصلب المتبلر مرتبة في نظام محدد، یتكرر على الدوام.
- قد تكون قوى الربط ناشئة عن :
- التجاذب بین الأیونات الموجبة والسالبة، كما في كلورید الصودیوم NaCl
- أو تكون نتیجة لوجود روابط كیمیائیة تتماسك فیھا الذرات بروابط تكافؤ في تركیبات متواصلة كما في الماس.
- وقد تنشأ قوى الربط عن تجاذب الجزیئات كما في ثاني أكسید الكربون CO2 الصلب (الثلج الجاف).
(ب) المواد الصلبة غير البلورية
- تعرف المواد الصلبة التي لا تتوافر فیھا الشروط السابقة بالمواد الصلبة غیر البلوریة.
- ومن أمثلة المواد الصلبة غیر البلوریة : الزجاج – المطاط – الصمغ الجامد.
- قد أطلق تعبیر (أمورفي) على المادة التي لا یكون لھا شكل ھندسي طبیعي أو تركیب داخلي مرتب، ولا یكون لأسطحھا أوجه محددة، متكررة كما ھو الحال في المادة البلوریة.
- تكون جسیمات المادة الأمورفیة مرتبة ترتیباً عشوائیاً كما ھو الحال في السوائل. ولذلك فإنھا تعتبر سوائل في مدى من درجات الحرارة، بخلاف المواد البلوریة التي تنصھر عند درجة حرارة ثابتة.
أنواع المواد الصلبة البلورية حسب نوع الترابط بين جزئياتها
تنقسم المواد الصلبة البلورية إلى ثلاث أنواع حسب القوى التى تربط بين جزئياتها :
(1) البلورات الجزيئية Molecular Crystals
(2) البلورات الإيونية Ionic Crystals
(3) البلورات الذرية Atomic Crystals
أولاً: البلورات الجزيئية Molecular Crystals
- تشغل نقاط الشبكة البلوریة في ھذا النوع من البلورات جزیئات تتماسك وتترابط مع بعضھا البعض بروابط فیزیائیة بفعل التجاذب الناشيء بین جزیئات ثنائیة القطب أو نتیجة لوجود الروابط الھیدروجینیة أو قوى لندن (فان درفالز) (وھي من نفس القوى الموجودة بین الغازات) وبالتالي فإن البلورات الجزیئیة متعادلة الشحنة كھربیاً.
- تسمى ھذه البلورات المتعادلة كھربیاً بلورات فان درفالز، لأن سبب تماسكھا ھو قوى فان در فالز، أما الذرات داخل الجزیئات نفسھا، فترتبط فیما بینھا بروابط تساھمیة مثل ( بلورة ثاني أكسید الكربون الصلبة).
- الأنواع الثلاثة من الروابط التي یمكن أن توجد بین جزیئات البلورات الجزیئیة هي :
تجاذب ثنائیات القطب dipole–dipole forces - روابط ھیدروجینیة hydrogen bonding - قوى فان درفالز dispersion forces وهي قوي ضعیفة مقارنة بالروابط التساھمیة.
ثانياً: البلورات الإيونية Ionic Crystals
- البلورات الأيونية ھي التي تتكون من انتظام الأیونات الموجبة (الكاتیونات) والأیونات السالبة (الأنیونات) (أیونات متضادة الشحنة) في أحد الأشكال البلوریة المعروفة ویكون الإنتظام عن طریق التجاذب بین الأیونات السالبة والموجبة (تجاذب إلكتروستاتیكي).
- ولكون التجاذب یتم بین أیونات تربط بینھا قوة إلكتروستاتیكیة كبیرة، فإن الطاقة الشبكیة الناتجة من ھذا التجاذب ستكون عالیة وھي التي تسمى بحرارة التبلور، وعكسھا ھي الطاقة اللازمة لتفكیك البلورة الى أیوناتھا وتسمى بطاقة الشبكة البلوریة.
- القوى التى تربط بين جزئيات هذا النوع من البلورات هي الروابط الأيونية القوية وهي أقوي بكثير من القوي البين جزيئية الأخري Intermolecular forces مثل الترابط الحادث بين جزئيات كلوريد الصوديوم.
ثالثاً: البلورات الذرية Atomic crystals
- وهى البلورات التى تكون وحدتها التركبيبة عبارة عن ذرات فردية فقط.
- مثل : الجرافيت - الحديد - الزينون.
- يوضح الشكل التالي القوى التى تربط الذرات ببعضها البعض:
