Hvad er egenskaberne ved ioniske krystaller?

En krystal er fast tilstand af stof, der indeholder et internt arrangement af atomer, molekyler eller ioner, der er regelmæssigt, gentaget og geometrisk arrangeret. Krystaller kan grupperes efter den geometriske form af deres indre arrangement eller efter deres fysiske og kemiske egenskaber eller egenskaber. Ioniske krystaller er en af ​​de fire hovedkategorier af krystaller, når de grupperes ud fra deres fysiske og kemiske egenskaber.

Ioner er atomer, der enten har en positiv eller negativ ladning. De elektrostatiske kræfter mellem de modsat ladede ioner, der udgør krystallen, holder atomerne sammen. De attraktive kræfter mellem modsat ladede ioner er signifikant stærkere end dem mellem neutrale atomer og tegner sig for de egenskaber, som ioniske krystaller udviser. Natriumchlorid, mere almindeligt kendt som bordsalt, er et eksempel på en ionisk krystal.

Ioniske krystaller er opløselige i vand. Når de er opløst, adskiller ionerne, der udgør krystallen, eller adskilles, hvilket frigør dem til at bære elektrisk ladning gennem opløsningen. Ioniske krystaller i smeltet tilstand leder også elektricitet godt. Som at opløse krystallerne i vand giver smeltning af dem fri ioner til at bevæge sig til positive og negative poler.

Styrken af ​​bindingerne mellem ioner i ioniske krystaller gør dem ret hårde sammenlignet med andre typer krystaller. På trods af deres hårdhed er ioniske krystaller sprøde. Under tryk glider ioner i krystallen, der har den samme ladning, på linie. Den resulterende elektrostatiske frastødning mellem lignende ioner får krystallen til at splitte.

Når et stof er i sin faste form, er dets atomer så tæt bundet, at de forbliver i en relativt fast position. Opvarmning af det faste stof får atomerne til at bevæge sig, og selvom de forbliver bundet til hinanden, er vedhæftningerne løsere og de faste flydende. Opvarmning af en væske får partiklerne til sidst til at overvinde de bindinger, der holder dem sammen, og væsken fordamper. Temperaturen, hvor damptrykket er stort nok til at forårsage bobledannelse i væsken kaldes stoffets kogepunkt. Rene krystallinske faste stoffer har karakteristiske smelte- og kogepunkter, der ofte bruges til at identificere dem. Ioniske krystaller udviser høje smelte- og kogepunkter i forhold til dem med svagere, ikke-ioniske bindinger.

Fusionens entalpi er den mængde varme, der kræves for at smelte en bestemt mængde, kaldet en mol, af et fast stof, mens man opretholder et konstant tryk. Fordampningens entalpi er den mængde varme, der kræves for at omdanne en mol af et flydende stof til en gasformig tilstand under konstant tryk. Ifølge Fred Senese fra Frostburg State University's Department of Chemistry er disse egenskaber typisk 10 til 100 gange større for ioniske krystaller sammenlignet med dem med svagere kemiske bindinger.