لكل مادة على هذه الأرض صفات وخصائص معينة تؤثر في سلوكها وتجعلها إما سائلة أو صلبة أو لينة، ويعود هذا الإختلاف إلى وجود أنواع محددة من البنية والترابط، فمن المعروف أن الجزيئات في المواد الصلبة لا تتحرك بنفس الطريقة التي تتحرك بها الجزيئات الموجودة في السوائل أو الغازات، حيث تهتز الجزيئات الصلبة بسهولة وتدور في مكانها بدلاً من التحرك، ولتبسيط فهم هذه الروابط يجب أن نفهم التركيب التفصيلي لبلوراتها، حيث ترتبط الآيونات أو الجزيئات مع بعضها في ترتيب ثلاثي الأبعاد يسمى بالبنية البلورية، يوجد نوع آخر من التركيب الهيكلي يسمى بالبنية غير المتبلورة ويختلف عن النوع الأول في ترتيب الهيكل ويعتبر غير منتظم كما يفتقر إلى النمط المتكرر في لشبكة البلورية.

الشبكة البللورية

يُصنف التركيب البلوري على أنه أفضل مستوى يمكن أن يتواجد في مادة، ومن أجل زيادة الفهم يمكننا تخيل التركيب البلوري كصندوق صغير يحتوي ذرات أو جزيئات أو أيونات تقع في مناطق محددة ومتناسقة ضمنه، تمثل الذرات الموجودة في هذا الصندوق أصغر مجموعة من الذرات المتكررة في الجزيء بأكمله، مما يعني أن كل ذرة توجد في الصندوق الصغير تستمر في تكرار نفسها مع مراعاة الإتصال مع الذرات الأخرى بنفس الترتيب والتنظيم، ويُعرف أصغر نمط متكرر من المواد الصلبة البلورية باسم خلية الوحدة، وخلايا الوحدة تشبه الطوب في الجدار من حيث التطابق والتكرار، كما يرتبط الترتيب العام وترتيب الذرات في الهيكل مباشرة بالخصائص الطبيعية للبلورة لأن البنية البلورية فريدة ومحددة لكل مادة.

يمكن توضيح أنواع الترابط ببعض الأمثلة المعروفة مثل الألماس، وهو عبارة عن كربون نقي يتوضع في هيكل يسمى الهيكل الماسي المكعب، حيث ترتبط كل ذرة كربون مع أربع ذرات أخرى مما يؤدي إلى تشكيل بنية قوية جدًا، بينما الغرافيت الذي يستخدم في صناعة أقلام الرصاص، فيتكون من صفائح مترابطة من الكربون أيضًا لكن تكون هذه القوة ضعيفة نسبيًا وتتحطم عند تطبيق قوة قليلة جدًا.

يوجد عدة أنواع من المواد الصلبة البلورية:

  • المواد الصلبة الأيونية: تتكون من الأيونات الموجبة والسالبة المرتبطة مع بعضها البعض بواسطة عوامل الجذب الكهروستاتيكية، وتتميز بأنها هشة ولديها درجة انصهار عالية جدًا، كما تعتبر موصلات كهربائية فقيرة في الحالة الصلبة وأشهر مثال لملح أيوني صلب هو ملح الطعام NaCl.
  • المواد الصلبة الجزيئية: تتكون من ذرات أو جزيئات متماسكة بواسطة روابط هيدروجينية أو قوى ثنائية القطب، تتميز بمرونة جيدة مع درجات انصهار منخفضة وتعتبر موصلات كهربائية ضعيفة، مثال عليها هو السكروز.
  • المواد الصلبة للشبكات التساهمية: تكون القوى بين الجزيئات أو الذرات هي روابط تساهمية، تتميز بأنها شديدة الصلابة مع درجات انصهار عالية جدًا، أمثلة على هذا النوع من المواد الصلبة هي الماس والغرافيت والفوليرينات، ماعدا الغرافيت الذي يمتلك بنية ضعيفة وهشة كما ذكرنا سابقًا.
  • المواد الصلبة المعدنية: تتكون من ذرات معدنية يتم تجميعها معًا بواسطة روابط معدنية، وتتميز بدرجات انصهار عالية، يمكن أن تتراوح صلابتها من لينة ومرنة إلى صلبة للغاية، كما تعتبر موصلات جيدة للكهرباء.

أكمل القراءة

0

هل لديك إجابة على "ما هي الشبكة البللورية"؟