ما هي خصائص البلورات الأيونية؟

البلورة هي حالة صلبة من المادة تحتوي على ترتيب داخلي للذرات أو الجزيئات أو الأيونات المنتظمة والمتكررة والمرتبة هندسيًا. يمكن تجميع البلورات حسب الشكل الهندسي لترتيبها الداخلي أو حسب خصائصها الفيزيائية والكيميائية أو خصائصها. البلورات الأيونية هي إحدى الفئات الأربع الرئيسية للبلورات عند تجميعها بناءً على خصائصها الفيزيائية والكيميائية.

الأيونات هي ذرات تحمل شحنة موجبة أو سالبة. تعمل القوى الكهروستاتيكية بين الأيونات ذات الشحنة المعاكسة التي تشكل البلورة على تماسك الذرات معًا. تكون قوى الجذب بين الأيونات المشحونة بشكل معاكس أقوى بكثير من تلك الموجودة بين الذرات المتعادلة وتحسب الخصائص التي تظهرها البلورات الأيونية. كلوريد الصوديوم ، المعروف أكثر باسم ملح الطعام ، هو مثال على البلورة الأيونية.

البلورات الأيونية قابلة للذوبان في الماء. عند الذوبان ، تنفصل الأيونات المكونة للبلورة ، أو تنفصل ، وتحررها لتحمل شحنة كهربائية عبر المحلول. تعمل البلورات الأيونية في الحالة المنصهرة أيضًا على توصيل الكهرباء جيدًا. مثل إذابة البلورات في الماء ، فإن ذوبانها يسمح للأيونات الحرة بالانتقال إلى الأقطاب الموجبة والسالبة.

إن قوة الروابط بين الأيونات في البلورات الأيونية تجعلها صعبة للغاية عند مقارنتها بأنواع البلورات الأخرى. على الرغم من صلابتها ، فإن البلورات الأيونية هشة. تحت الضغط ، تنزلق الأيونات داخل البلورة التي لها نفس الشحنة إلى المحاذاة. يؤدي التنافر الكهروستاتيكي الناتج بين الأيونات المتشابهة إلى انقسام البلورة.

عندما تكون مادة ما في شكلها الصلب ، فإن ذراتها مرتبطة بإحكام بحيث تظل في وضع ثابت نسبيًا. يؤدي تسخين المادة الصلبة إلى تحريك الذرات ، وعلى الرغم من أنها تظل مرتبطة ببعضها البعض ، فإن المرفقات تكون أكثر مرونة وتتسرب المواد الصلبة. يتسبب تسخين السائل في أن تتغلب جزيئاته في النهاية على الروابط التي تجمعهم معًا ويتبخر السائل. تسمى درجة الحرارة التي يكون فيها ضغط البخار كبيرًا بما يكفي لإحداث فقاعة داخل السائل بنقطة غليان المادة. تتميز المواد الصلبة البلورية النقية بنقاط انصهار وغليان مميزة ، وهي خصائص شائعة الاستخدام لتحديدها. تظهر البلورات الأيونية نقاط انصهار وغليان عالية مقارنة بتلك ذات الروابط الأضعف وغير الأيونية.

المحتوى الحراري للاندماج هو مقدار الحرارة المطلوبة لإذابة كمية معينة ، تسمى مول ، من مادة صلبة مع الحفاظ على ضغط ثابت. المحتوى الحراري للتبخير هو مقدار الحرارة المطلوبة لتحويل مول واحد من مادة سائلة إلى حالة غازية ، تحت ضغط ثابت. وفقًا لفريد سينيز من قسم الكيمياء بجامعة ولاية فروستبرج ، فإن هذه الخصائص هي عادةً ما يكون أكبر من 10 إلى 100 مرة بالنسبة للبلورات الأيونية عند مقارنتها بتلك التي تحتوي على روابط كيميائية أضعف.