Question

ما هي أنواع المواد الكيمائية الصلبة البلورية؟

Answer 1

أنواع المواد الصلبة البلورية Types of Crystalline Solids

- يمكن تقسيم بلورات المواد الصلبة حسب تركيبها كما يلي:

•  بلورات أيونية Ionic Crystals

• بلورات تساهمية Covalent Crystals

•  بلورات جزيئية Molecular Crystals

(1) بلورات أيونية Ionic Crystals

- البلورات الأيونية هي عبارة عن بلورات ناتجة عن تجاذب بين أيونات موجبة وسالبة ، ويكون هذا التجاذب بين الأيونات قوي ، ونتيجة لذلك فإن المواد الصلبة الايونية تتصف بما يلي:

• طاقة الشبكة البلورية لها مرتفعة.

• درجات انصهارها وغليانها مرتفعة.

• صلبة وسهلة الكسير.

- الطاقة اللازمة لتفكيك البلورة إلى أيوناتها في الحالة الغازية تسمى طاقة الشبكة البلورية ، وكلما كانت هذه الطاقة كبيرة زاد استقرار المركب.

- ومن الأمثلة على البلورات الأبونيـة: كلوريد الصوديوم NaCl ، وأكـسـيـد الـبـاريوم BaO ونترات البوتاسيوم KNO₃

(2) بلورات تساهمية Covalent Crystals :

- توجـد قليل من البلورات ترتبط ذراتها مع بعضها البعض بروابط تساهمـيـة، وتمتاز هذه البلورات بما يلي:

•  درجة انصهارها عالية بسبب قوة الترابط التساهمي بين الذرات .

• توصيلها الكهربي ضعيف (ما عدا الجرافيت) وذلك لأن إلكترونات البلورات التساهمية لا تتحرك بحرية داخل البلورة .

أمثلة على البلورات التساهمية

ومن الأمثلة على البلورات التساهمية ما يلي :

(أ) الألماس (C):

 في الألماس نلاحظ أن كل ذرة كربون ترتبط من خلال روابط تساهمية مع أربع ذرات كربون من جيرانها (تهجين الكربون sp³) ، ولذلك يمـتـاز الألماس بالصلادة العالية ودرجة الانصهار العالية .

(ب) الجرافيت (C):

هناك نوعين من الروابط في الجرافيت : 

- روابط تساهمية تربط ذرات الكربون مع بعضها لتكون حلقات عطرية سداسية ملتحمة على شكل صفائح ، وهذه الروابط التساهمية سبب في صلابة الجرافيت. 

- روابط فيزيائية ضعيفة (روابط فاندرفالس) تربط الصفائح مع بعضها البعض ، وهذه الروابط هي السبب في كون الجرافيت ناعم الملمس.

(جـ) الكواتز (السيلكا) SiO₂

(د) الكاربورندم (كربيد السيليكون) SiC

(3) بلورات جزيئية Molecular Crystals

- تتكون هذا النوع من البلورات من جزيئات او ذرات ترتبط مع بعضها بفعل التجاذب الناشئ بين جزيئات ثنائية القطب أو نتيجة لوجود رابطة هيدروجينية أو قوى لندن ، وهذه الأنواع الثلاثة ضعيفة ، ولذلك فإن هذا النوع الطاقة الشبكية البلورية تكون منخفضة.

- ولذلك تمتاز هذه البلورات بأن:

•  درجات انصهارها منخفضة.
•  ولا توصل التيار الكهربي. 

أمثلة على البلورات الجزيئية

ومن الأمثلة على البلورات الجزيئية ما يلي:

(أ) بلورات النيتروجين (N₂) أو بلورات اليود (1₂) 

وهذه الجزيئات ترتبط مع بعضها البعض في الحالة الصلبة بروابط فيزيائية من نوع لندن.

(ب) بلورات ثاني أكسيد الكبريت (SO₂)

وهذه الجزيئات ترتبط مع بعضها البعض في الحالة الصلبة بروابط ثنائي القطب - ثنائي القطب ( dipole - dipole ) .

(جـ) الجليد في الثلج (H₂O)

الجليد هو عبارة عن جزيئات ما، بينها روابط هيدروجينية .