שישה סוגים של מוצקים גבישיים

מוצקים גבישיים מורכבים מתבניות או סריגים תלת מימדיים חוזרים של מולקולות, יונים או אטומים. חלקיקים אלה נוטים למקסם את החללים שהם תופסים, ויוצרים מבנים מוצקים וכמעט בלתי דחוסים. ישנם שלושה סוגים עיקריים של מוצקים גבישיים: מולקולריים, יוניים ואטומיים. לעומת זאת, ניתן להבחין בין מוצקים אטומים בהתאם לקבוצות 8A, רשת או מוצקים גבישיים מתכתיים (מה שהופך שישה סוגים בסך הכל).

מוצקים גבישיים מולקולריים מורכבים ממולקולות המוחזקות יחד על ידי פיזור (או לונדון), דיפול-דיפול וכוחות בין-חלקיקים הקשורים למימן. כל אלה כוחות בין-מולקולריים, שהם חלשים במידה ניכרת מכוחות תוך-מולקולריים, כמו קשרים יוניים. מוצקים גבישיים מולקולריים רכים למדי, יוצרים מוליכים חשמליים ותרמיים ירודים ובעלי נקודות התכה נמוכות עד בינוניות. דוגמאות נפוצות כוללות קרח (H20) וקרח יבש (C02).

מוצקים גבישיים יוניים - המורכבים מיונים חיוביים ושליליים המוחזקים זה בזה על ידי משיכת יונים-יונים - מגיעים בשלוש צורות בסיסיות: עם חורים טריגונליים, חורים טטראדרים וחורים אוקטדרליים. כל הסידורים השונים הללו כוללים בדרך כלל יונים קטנים יותר הממלאים את החורים וגדולים יותר המרכיבים את המבנה העיקרי. מוצקים גבישי יוניים ידועים בנקודות ההיתוך הגבוהות שלהם ובקשיחות שבירה. דוגמאות נפוצות כוללות נתרן כלורי (NaCl), תחמוצת מגנזיום (MgO) וסידן פלואוריד (CaF2).

מוצקים גבישיים אטומיים מורכבים מאטומים המוחזקים יחד על ידי פיזור. מוצקים אלה הם רכים, יוצרים מוליכים חשמליים ותרמיים ירודים ובעלי נקודות התכה נמוכות.

קבוצה 8A מוצקים גבישי הם מגוון ספציפי של מוצקים גבישי אטומי. הם מורכבים מגזים אצילים מתמצקים ואינרטיים [כמו ניאון (Ne), ארגון (Ar), הליום (He) ורדון (Rn)] ויכולים להתרחש רק בטמפרטורות נמוכות להפליא (כמעט אפס מוחלט).

מוצקים גבישיים ברשת מורכבים מאטומים המוחזקים יחד על ידי קשרים קוולנטיים. הם קשים להפליא, בעלי נקודות התכה גבוהות והם מוליכים גרועים של חום וחשמל. חלק מהמוצקים הגבישיים הידועים ביותר - במיוחד קוורץ (SiO2) ויהלומים (C) - נכללים בסיווג הרשת.

מוצקים גבישיים מתכתיים כוללים אטומים המוחזקים יחד על ידי קשרים מתכתיים, בעלי אופי אלקטרומגנטי. קשרים אלה מעניקים למבנים גבישיים מתכתיים את איכויותיהם הייחודיות של מוליכים חום וחשמל קשיים, גמישים וחזקים. נקודות ההיתוך והקשיות של גבישים מתכתיים יכולים להשתנות בין נמוכים לגבוהים מאוד ומרכים לקשים. חלק מהדוגמאות הנפוצות ביותר כוללות אבץ (Zn) וברזל (Fe).