Six types de solides cristallins

Les solides cristallins sont constitués de motifs ou de réseaux tridimensionnels répétés de molécules, d'ions ou d'atomes. Ces particules ont tendance à maximiser les espaces qu'elles occupent, créant des structures solides, presque incompressibles. Il existe trois principaux types de solides cristallins: moléculaire, ionique et atomique. Les solides atomiques, cependant, peuvent être davantage distingués selon qu'ils appartiennent au groupe 8A, en réseau ou en solides cristallins métalliques (ce qui fait six types au total).

Les solides cristallins moléculaires sont constitués de molécules, qui sont maintenues ensemble par des forces interparticulaires de dispersion (ou de Londres), dipôle-dipôle et liaison hydrogène. Ce sont toutes des forces intermoléculaires, qui sont considérablement plus faibles que les forces intramoléculaires, telles que les liaisons ioniques. Les solides cristallins moléculaires sont assez mous, font de mauvais conducteurs électriques et thermiques et ont des points de fusion faibles à modérés. Les exemples courants incluent la glace (H20) et la glace sèche (C02).

Les solides cristallins ioniques, qui sont composés d'ions positifs et négatifs maintenus ensemble par attraction ion-ion, se présentent sous trois formes de base: avec des trous trigonaux, des trous tétraédriques et des trous octaédriques. Tous ces différents agencements comportent généralement des ions plus petits remplissant les trous et des ions plus gros constituant la structure primaire. Les solides cristallins ioniques sont connus pour leurs points de fusion élevés et pour être durs et cassants. Des exemples courants incluent le chlorure de sodium (NaCl), l'oxyde de magnésium (MgO) et le fluorure de calcium (CaF2).

Les solides cristallins atomiques sont constitués d'atomes maintenus ensemble par dispersion. Ces solides sont mous, font de mauvais conducteurs électriques et thermiques et ont des points de fusion bas.

Les solides cristallins du groupe 8A sont une variété spécifique de solides cristallins atomiques. Ils sont composés de gaz nobles inertes et solidifiés [tels que le néon (Ne), l'argon (Ar), l'hélium (He) et le radon (Rn)], et ne peuvent se produire qu'à des températures incroyablement basses (près du zéro absolu).

Les solides cristallins du réseau sont constitués d'atomes maintenus ensemble par des liaisons covalentes. Ils sont incroyablement durs, ont des points de fusion élevés et sont de mauvais conducteurs de chaleur et d'électricité. Certains des solides cristallins les plus connus, en particulier le quartz (SiO2) et les diamants (C), relèvent de la catégorisation du réseau.

Les solides cristallins métalliques comportent des atomes qui sont maintenus ensemble par des liaisons métalliques, qui sont de nature électromagnétique. Ces liaisons confèrent aux structures cristallines métalliques leurs qualités distinctives d'être ductiles, malléables et forts conducteurs de chaleur et d'électricité. Les points de fusion et la dureté des cristaux métalliques peuvent varier de bas à très élevés et de doux à durs. Certains des exemples les plus courants incluent le zinc (Zn) et le fer (Fe).