Seks typer krystallinske faste stoffer

Krystallinske faste stoffer består af gentagne tredimensionelle mønstre eller gitter af molekyler, ioner eller atomer. Disse partikler har tendens til at maksimere de rum, de optager, hvilket skaber solide, næsten ukomprimerbare strukturer. Der er tre hovedtyper af krystallinske faste stoffer: molekylær, ionisk og atomær. Atomiske faste stoffer kan imidlertid yderligere skelnes efter, om de er gruppe 8A, netværk eller metalliske krystallinske faste stoffer (der udgør seks typer i alt).

Molekylære krystallinske faste stoffer består af molekyler, der holdes sammen ved dispersion (eller London), dipol-dipol og hydrogenbinding mellem partikler. Disse er alle intermolekylære kræfter, som er betydeligt svagere end intramolekylære kræfter, såsom ioniske bindinger. Molekylære krystallinske faste stoffer er ret bløde, giver dårlige elektriske og termiske ledere og har lave til moderate smeltepunkter. Almindelige eksempler inkluderer is (H20) og tøris (C02).

Ioniske krystallinske faste stoffer - som består af positive og negative ioner, der holdes sammen af ​​ion-iontiltrækning - kommer i tre grundlæggende former: med trigonale huller, tetraedriske huller og oktaedriske huller. Alle disse forskellige arrangementer har typisk mindre ioner, der udfylder hullerne, og større, der udgør den primære struktur. Ioniske krystallinske faste stoffer er kendt for deres høje smeltepunkter og for at være hårde og sprøde. Almindelige eksempler inkluderer natriumchlorid (NaCl), magnesiumoxid (MgO) og calciumfluorid (CaF2).

Atomiske krystallinske faste stoffer består af atomer, der holdes sammen ved dispersion. Disse faste stoffer er bløde, giver dårlige elektriske og termiske ledere og har lave smeltepunkter.

Gruppe 8A krystallinske faste stoffer er en specifik række atomare krystallinske faste stoffer. De består af størknede, inerte ædelgasser [såsom neon (Ne), argon (Ar), helium (He) og radon (Rn)] og kan kun forekomme ved utroligt lave (næsten absolutte nul) temperaturer.

Netværkskrystallinske faste stoffer består af atomer, der holdes sammen af ​​kovalente bindinger. De er utroligt hårde, har høje smeltepunkter og er dårlige ledere af varme og elektricitet. Nogle af de mest kendte krystallinske faste stoffer - specifikt kvarts (SiO2) og diamanter (C) - falder ind under netværkskategoriseringen.

Metalliske krystallinske faste stoffer har atomer, der holdes sammen af ​​metalliske bindinger, som er elektromagnetiske. Disse bindinger giver metalliske krystallinske strukturer deres karakteristiske egenskaber ved at være duktile, formbare og stærke ledere af varme og elektricitet. Smeltepunkter og hårdhed af metalliske krystaller kan variere fra lav til meget høj og fra blød til hård. Nogle af de mest almindelige eksempler inkluderer zink (Zn) og jern (Fe).