Lëndët e ngurta kristalore janë materiale me një strukturë të organizuar dhe të rregullt, të formuara nga atome, jone ose molekula të rregulluara në një model tre-dimensional përsëritës. Kjo strukturë kristalore u jep materialeve veti të ndryshme, të tilla si rezistencë e lartë mekanike, përçueshmëri e lartë termike dhe elektrike, etj. Ekzistojnë disa lloje të lëndëve të ngurta kristalore, të tilla si metalet, qeramika, polimeret dhe komponimet jonike. Disa shembuj të lëndëve të ngurta kristalore përfshijnë diamantet, kripën e tryezës, qelqin dhe hekurin. Në këtë kontekst, të kuptuarit e strukturës dhe vetive të lëndëve të ngurta kristalore është jashtëzakonisht e rëndësishme, pasi kjo mund të ndikojë drejtpërdrejt në sjelljen dhe zbatimet e tyre në fusha të ndryshme të shkencës dhe teknologjisë.
Llojet e trupave të ngurtë kristalorë: mësoni rreth formave të ndryshme të strukturave kristalore.
Lëndët e ngurta kristalore janë materiale që kanë një strukturë të rregullt dhe të rregullt, të formuar nga atome, jone ose molekula të rregulluara në një mënyrë të organizuar. Këto struktura kristalore mund të klasifikohen në lloje të ndryshme, secila me karakteristikat e veta specifike.
Një nga llojet më të zakonshme të trupave të ngurtë kristalorë është kub, ku atomet janë të rregulluara në një rrjetë kubike të rregullt. Një lloj tjetër është gjashtëkëndor, ku atomet formojnë një strukturë gjashtëkëndore. Ekzistojnë gjithashtu trupa të ngurtë kristalorë të tipit Tetraconalë, ortorombik e monoklinik, secila me organizimin e vet atomik.
Për më tepër, trupat e ngurtë kristalorë mund të klasifikohen sipas mënyrës se si janë rregulluar atomet, jonet ose molekulat e tyre. Për shembull, trupat e ngurtë kristalorë mund të jenë jonik, kovalente ou metalike, varësisht nga lloji i lidhjes midis grimcave.
Për shembull, disa shembuj të lëndëve të ngurta kristalore përfshijnë kripën e tryezës (NaCl), e cila ka një strukturë kristalore kubike, dhe diamantin, i cili ka një strukturë kristalore kovalente. Çdo lloj i lëndës së ngurtë kristalore ka veti specifike, të tilla si fortësia, përçueshmëria elektrike dhe pika e shkrirjes.
Këto struktura kristalore ndikojnë në vetitë e materialeve dhe janë themelore për studimin e shkencës së materialeve.
Njohja e 3 strukturave kryesore kristalore të pranishme në materialet e ngurta.
Lëndët e ngurta kristalore janë materiale që kanë një strukturë të rregullt dhe përsëritëse, të formuar nga atome, jone ose molekula. Ky organizim është përgjegjës për disa veti të materialeve, të tilla si forca, përçueshmëria dhe transparenca e tyre.
Në materialet e ngurta ekzistojnë tre struktura kryesore kristalore: kubike, gjashtëkëndore dhe tetragonale. Secila prej këtyre strukturave ka karakteristika unike që ndikojnë në vetitë e materialit.
Struktura kubike karakterizohet nga atome ose jone të rregulluara në një rrjetë kubike të rregullt. Kjo strukturë gjendet në materiale të tilla si hekuri dhe bakri, dhe u jep atyre forcë dhe duktilitet të lartë.
Struktura gjashtëkëndore, nga ana tjetër, formohet nga shtresa atomesh të rregulluara në një model gjashtëkëndor. Materiale të tilla si grafiti dhe kuarci shfaqin këtë strukturë, e cila u jep atyre veti të tilla si transparenca dhe fortësia.
Së fundmi, struktura tetragonale karakterizohet nga atomet ose jonet e rregulluara në një rrjetë tetragonale. Kjo strukturë gjendet në materiale të tilla si zirkoni dhe titaniumi, dhe u jep atyre veti të tilla si rezistenca ndaj korrozionit dhe temperatura e lartë e shkrirjes.
Është e rëndësishme të kuptohen këto struktura për të kuptuar më mirë karakteristikat e materialeve dhe zbatimet e tyre në sektorë të ndryshëm industrialë.
Karakteristikat themelore të trupave të ngurtë: kuptoni vetitë fizike dhe kimike të këtyre materialeve.
Trupat e ngurtë janë një nga gjendjet fizike të materies, e karakterizuar nga një formë dhe vëllim i përcaktuar. Ato përbëhen nga atome, jone ose molekula të rregulluara në një mënyrë të rregullt dhe kompakte. Vetitë fizike dhe kimike të trupave të ngurtë ndikohen nga struktura e tyre atomike dhe rregullimi i grimcave.
Një nga karakteristikat themelore të trupave të ngurtë është ngurtësia e tyre, e cila rezulton nga lidhjet e forta midis grimcave. Kjo u jep trupave të ngurtë një formë të përcaktuar dhe i pengon ato të deformohen lehtë. Për më tepër, trupat e ngurtë kanë dendësi të lartë, që do të thotë se ato përmbajnë një sasi të madhe mase në një vëllim të vogël.
Lidhur me vetitë kimike, trupat e ngurtë kanë pika shkrirjeje dhe vlimi të përcaktuara mirë. Kjo ndodh sepse grimcat e ngurta janë më afër njëra-tjetrës, duke lehtësuar transferimin e nxehtësisë dhe ndryshimet e gjendjes. Për më tepër, trupat e ngurtë kristalorë kanë një strukturë të rregullt dhe përsëritëse, e cila u jep këtyre materialeve veti specifike.
Lëndët e ngurta kristalore janë ato me një strukturë kristalore, që do të thotë se atomet, jonet ose molekulat e tyre janë të rregulluara në një model të rregullt dhe përsëritës. Kjo u jep lëndëve të ngurta kristalore veti unike, të tilla si transparenca, shkëlqimi, fortësia dhe përçueshmëria elektrike.
Ekzistojnë disa lloje të lëndëve të ngurta kristalore, duke përfshirë ato jonike, kovalente, metalike dhe molekulare. Çdo lloj i lëndës së ngurtë kristalore ka veti specifike, të përcaktuara nga natyra e lidhjeve midis grimcave. Disa shembuj të lëndëve të ngurta kristalore janë kripa e tryezës (NaCl), diamanti (C), hekuri (Fe) dhe akulli (H2O).
Nga ana tjetër, trupat e ngurtë kristalorë kanë një strukturë të rregullt dhe përsëritëse, e cila u jep këtyre materialeve veti specifike. Të kuptuarit e karakteristikave themelore të trupave të ngurtë është thelbësore për të kuptuar vetitë e tyre fizike dhe kimike dhe zbatimet e tyre në fusha të ndryshme të shkencës dhe teknologjisë.
Mësoni rreth llojeve të ndryshme të trupave të ngurtë që mund të gjenden në natyrë dhe në kimi.
Lëndët e ngurta kristalore janë një nga llojet më të zakonshme të lëndëve të ngurta që gjenden në natyrë dhe kimi. Ato kanë një strukturë të rregullt dhe të renditur, e cila u jep atyre veti unike. Ekzistojnë lloje të ndryshme të lëndëve të ngurta kristalore, secila me karakteristikat dhe shembujt e vet.
Lëndët e ngurta kristalore mund të klasifikohen sipas rregullimit të atomeve ose molekulave në strukturën e tyre. Disa nga llojet më të zakonshme përfshijnë kristale jonike, kristale kovalente e kristale metalike.
Kristalet jonike përbëhen nga jone pozitive dhe negative, të cilat janë të rregulluara në një strukturë tre-dimensionale. Një shembull i zakonshëm i një kristali jonik është kloruri i natriumit, ose kripa e kuzhinës. Kristalet kovalente, nga ana tjetër, përbëhen nga atome që ndajnë çifte elektronesh, siç është diamanti. Së fundmi, kristalet metalike përbëhen nga atome metalike, të cilat formojnë një strukturë rrjete.
Për më tepër, trupat e ngurtë kristalorë kanë veti specifike, të tilla si rregullsi e lartë strukturore, një pikë shkrirjeje e përcaktuar dhe modele karakteristike të difraksionit. Këto veti janë themelore për të kuptuar fenomene të ndryshme fizike dhe kimike.
Ato kanë një strukturë të rregullt dhe veti të dallueshme, të cilat i bëjnë objekte interesante studimi për shkencëtarët dhe studiuesit.
Lëndë të ngurta kristalore: struktura, vetitë, llojet, shembujt
Os trupa të ngurtë kristalorë janë ato strukturat mikroskopike të të cilave janë të renditura dhe ndjekin një model të dallueshëm për një rrjet të caktuar; për shembull: kub, gjashtëkëndor, triklinik, romboedrale, ndër të tjera.
Këto trupa të ngurtë thuhet se ekzistojnë si kristale, duke shfaqur faqe dhe modele gjeometrike që pasqyrojnë organizimin e tyre të brendshëm. Shembuj të tjerë të trupave të ngurtë kristalorë janë diamanti, kuarci, antraceni, akulli i thatë, kloruri i kaliumit dhe oksidi i magnezit.
Një çift i njohur i trupave të ngurtë kristalorë është sheqeri dhe kripa (NaCl). Në shikim të parë, të dy kanë kristale të bardha; por vetitë e tyre ndryshojnë shumë. Sheqeri është një trup i ngurtë kristalor molekular, ndërsa kripa është një trup i ngurtë kristalor jonik. I pari përbëhet nga molekula të saharozës; i dyti, nga jone Na. + e Cl - .
Imazhi më sipër tregon se sa të ndritshme mund të jenë kristalet e sheqerit. Megjithatë, kristalet e kripës nuk janë shumë larg. Edhe pse sheqeri dhe kripa duken si vëllezër e motra, strukturat e tyre janë të ndryshme: sheqeri, i cili është saharozë, ka një strukturë monoklinike; ndërsa kripa, një strukturë kubike.
Sheqeri pluhur dhe kripa (glazura) mbeten kristalore; kristalet e tyre janë bërë shumë më të vogla për sytë tanë. Prandaj, kristaliniteti i një lënde të ngurtë përcaktohet më shumë nga struktura e saj e brendshme sesa nga pamja ose shkëlqimi i saj i jashtëm.
Struktura e trupave të ngurtë kristalorë
Trupat kristalorë kanë struktura të renditura. Karakteristikat e tyre gjeometrike varen nga lloji i strukturës kristalore së cilës i përkasin, e cila nga ana tjetër projektohet nga jashtë në forma kristalore (sisteme kristalore). Imazhi më sipër ilustron dy koncepte të rëndësishme të strukturave të tilla: periodicitetin dhe kokrrat kristalore.
Rregullimi hapësinor i grimcave të një trupi të ngurtë kristalor është periodik; domethënë, ai përsëritet vazhdimisht në të gjitha drejtimet. Kjo krijon modelin e vet strukturor për secilën rrjetë të ngurtë dhe kristalore; për shembull, këtu është vendi ku kripa dhe sheqeri fillojnë të diferencohen përtej natyrës së tyre kimike.
Në A, diamantet janë rregulluar për të formuar një diamant më të madh. Çdo diamant vjollcë përfaqëson një grimcë ose grup grimcash (atome, jone ose molekula). Kështu, një kristal makroskopik i A mund të pritet të ketë një pamje romboedrale.
Ndërsa në B, diamantet janë rregulluar për të formuar kokrriza kristalore; këto janë kristale shumë të vogla (kristalite). B thuhet se është një lëndë e ngurtë polikristaline; domethënë, formohet nga grumbullimi i kristaleve të shumta.
Si përfundim, një trup i ngurtë mund të jetë thjesht kristalor (A) ose polikristalin (B); A formon kristale, ndërsa B polikristale.
Vetitë
Vetitë e trupave të ngurtë kristalorë varen nga lloji i kristalit të tyre. Dihet tashmë se strukturat e tyre janë të rregullta dhe se ato shpesh kanë karakteristika të shndritshme me të cilat adhurohen dashamirësit e mineraleve. Megjithatë, është përmendur se një trup i ngurtë pluhuror, përfshirë një të shuar, mund të klasifikohet gjithashtu si kristalor.
Orientimi hapësinor i grimcave u lejon atyre të posedojnë disa veti të rëndësishme për karakterizimin e tyre. Për shembull, trupat e ngurtë kristalorë janë të aftë të difraktojnë rrezet X, duke krijuar spektra difraksioni nga të cilat mund të përcaktohet struktura mikroskopike e një kristali.
Për më tepër, meqenëse struktura është periodike, nxehtësia shpërndahet në mënyrë të barabartë në të gjithë trupin e ngurtë, për sa kohë që nuk përfshihen papastërti. Kështu, pikat e shkrirjes së një lënde të ngurtë kristalore janë konstante dhe nuk ndryshojnë, pavarësisht se si maten.
Llojet e trupave të ngurtë kristalorë
Llojet e trupave të ngurtë kristalorë bazohen në llojin e grimcave që i përbëjnë ato dhe bashkëveprimet ose lidhjet e tyre. Në thelb ekzistojnë katër lloje: rrjete jonike, metalike, molekulare dhe kovalente.
Edhe kur paraqesin një shkallë të caktuar papastërtish, ato mbeten kristalore, megjithëse vetitë e tyre ndikohen dhe nuk tregojnë të njëjtat vlera të pritura për një lëndë të ngurtë të pastër.
jonik
Kripa është një shembull i një lënde të ngurtë kristalore jonik, pasi përbëhet nga jonet Na + e Cl - Prandaj, në këtë lloj të trupave të ngurtë, lidhja jonike qeveris: janë forcat elektrostatike që qeverisin rendin strukturor.
Metali
Të gjitha atomet metalike formojnë kristale metalike. Kjo do të thotë që, për shembull, një pirun argjendi është një konglomerat kristalesh argjendi të shkrirë. Struktura e brendshme ose mikroskopike është e njëjtë në të gjithë objektin dhe mbetet e pandryshuar nga doreza e pirunit deri te maja e dhëmbëve.
Molekular
Sheqeri është një shembull i një lënde të ngurtë molekulare kristalore, pasi është i përbërë nga molekula të saharozës. Prandaj, ky lloj lënde e ngurtë formohet nga molekula që, nëpërmjet ndërveprimeve të tyre ndërmolekulare (në vend të lidhjeve kovalente), arrijnë të krijojnë një strukturë të rregullt.
Rrjetet kovalente
Së fundmi, kemi trupa të ngurtë kristalorë me rrjeta kovalente. Lidhjet kovalente mbizotërojnë në to, pasi ato janë përgjegjëse për vendosjen e rendit dhe mbajtjen e atomeve të fiksuara fort në pozicionet e tyre përkatëse hapësinore. Këto nuk janë jone, atome ose molekula, por rrjete tre-dimensionale.
Shembuj
Më pas, dhe së fundmi, do të jepen disa shembuj për secilin prej llojeve të trupave të ngurtë kristalorë.
jonik
Të gjitha kripërat janë trupa të ngurtë jonikë. Në mënyrë të ngjashme, ekzistojnë sulfide, hidrokside, okside, halide dhe komponime të tjera që formohen gjithashtu nga jonet ose bashkëveprimet e të cilave janë në thelb jonike. Prandaj, kemi:
-KCl
-RAST 4
-Ba (OH) 2
KURSI 4
-FeCl 3
-Ndezur 2 S
-MgO
-CaF 2
-NaHCO3 3
– (NH 4 ) 2 CrO 4
Përveç këtyre shembujve, shumica dërrmuese e mineraleve konsiderohen trupa të ngurtë kristalorë jonikë.
Metali
Çdo element metalik gjendet natyrshëm në formën e kristaleve metalike. Disa prej tyre janë:
-Bakri
-Hekuri
-Alumini
-Krom
Hidrogjen metalik (nën presione të paimagjinueshme)
-Tungsten
-Zirkonium
-Titanium
-Magnezium
-Natriumi
Molekular
Ekziston një larmi e gjerë e lëndëve të ngurta kristalore molekulare. Praktikisht çdo përbërës organik që ngurtësohet mund të formojë kristale nëse pastërtia e tij është e lartë ose struktura e tij nuk është shumë komplekse. Pra, kemi:
-Akull (H 2 O)
-Akull i thatë (CO 2 )
-I 2
-P 4
-S 8 (dhe polimorfet e tij)
-Antraceni
-Oksigjen i ngurtë
-Amoniak i ngurtë
-Fenolftaleinë
-Acid benzoik
Rrjetet kovalente
Dhe së fundmi, midis disa trupave të ngurtë të rrjetit kovalent kristalor, kemi:
-Diamanti
-Grafit
-Nanotubat e karbonit
-Fuleren
-Kuarc
-Silikon
-Germanium
-Nitrid bori
Nga kjo listë, nanotubat e karbonit dhe fulerenet mund të konsiderohen gjithashtu si lëndë të ngurta kristalore molekulare. Kjo ndodh sepse, megjithëse ato përbëhen nga atome karboni të lidhura kovalente, ato përcaktojnë njësi që mund të vizualizohen si makromolekula (topa dhe tuba futbolli).
Referencat
- Whitten, Davis, Peck dhe Stanley. (2008). Kimi . (Botimi i 8-të). Mësimi i CENGAGE.
- Shiver & Atkins. (2008). Kimi inorganike (Botimi i katërt). McGraw Hill.
- Wikipedia. (2020). Kristal. Marrë nga: en.wikipedia.org
- Chemistry LibreTexts. (16 qershor 2019). Lëndë të ngurta kristalore dhe amorfe. Marrë nga: chem.libretexts.org
- Rachel Bernstein dhe Anthony Carpi. (2020). Vetitë e trupave të ngurtë. Marrë nga: visionlearning.com