რა თვისებები აქვს იონურ კრისტალებს?

კრისტალი არის მატერიის მყარი მდგომარეობა, რომელიც შეიცავს ატომების, მოლეკულების ან იონების შიდა განლაგებას, რომელიც არის რეგულარული, განმეორებითი და გეომეტრიულად განლაგებული. კრისტალები შეიძლება დაჯგუფდეს მათი შინაგანი მოწყობის გეომეტრიული ფორმის მიხედვით ან მათი ფიზიკური და ქიმიური მახასიათებლების ან თვისებების მიხედვით. იონური კრისტალები კრისტალების ოთხი ძირითადი კატეგორიიდან ერთ-ერთია, მათი ფიზიკური და ქიმიური თვისებების საფუძველზე მათი დაჯგუფებისას.

იონები არის ატომები, რომლებსაც აქვთ დადებითი ან უარყოფითი მუხტი. ელექტროსტატიკური ძალები საპირისპიროდ დამუხტულ იონებს შორის, რომლებიც კრისტალს ქმნიან, ატომებს აერთიანებს. საპირისპიროდ დამუხტულ იონებს შორის მიმზიდველი ძალები მნიშვნელოვნად უფრო ძლიერია, ვიდრე ნეიტრალურ ატომებს შორის და ითვალისწინებს იონური კრისტალებით გამოვლენილ თვისებებს. ნატრიუმის ქლორიდი, უფრო ხშირად ცნობილი როგორც სუფრის მარილი, არის იონური ბროლის მაგალითი.

იონური კრისტალები წყალში იხსნება. გახსნისას ბროლის შემადგენელი იონები იშლება ან განცალკევებულია, მათ ათავისუფლებენ ელექტრული მუხტის გადასატანად ხსნარში. იონური კრისტალები გამდნარ მდგომარეობაში ასევე კარგად ატარებენ ელექტროენერგიას. კრისტალების წყალში გახსნის მსგავსად, მათი დნობა საშუალებას იძლევა თავისუფალი იონები გადავიდნენ პოზიტიურ და უარყოფით პოლუსებზე.

იონურ კრისტალებში იონებს შორის ობლიგაციების სიმტკიცე მათ საკმაოდ ართულებს სხვა ტიპის კრისტალებთან შედარებით. სიმტკიცის მიუხედავად, იონური კრისტალები მყიფეა. ზეწოლის ქვეშ, ბროლის შიგნით არსებული იონები სწორდება გასწორებაში. შედეგად ელექტროსტატიკური მოგერიება მსგავს იონებს შორის იწვევს ბროლის გაყოფას.

როდესაც ნივთიერება მყარ ფორმაშია, მისი ატომები იმდენად მჭიდროდ არის შეკრული, რომ ისინი შედარებით ფიქსირებულ მდგომარეობაში რჩებიან. მყარი მასალის გაცხელება იწვევს ატომების გადაადგილებას და, მიუხედავად იმისა, რომ ისინი ერთმანეთთან შეკრული რჩებიან, მიმაგრებები უფრო ფხვიერია და მყარი თხევადი ხდება. სითხის გათბობა იწვევს მის ნაწილაკებს საბოლოოდ გადალახოს ბმები, რომლებიც მათ ერთმანეთთან აკავებს და სითხე ორთქლდება. ტემპერატურას, რომელზედაც ორთქლის წნევა საკმარისად დიდია, სითხის შიგნით ბუშტის წარმოქმნის მიზეზი ხდება, ნივთიერების დუღილის წერტილს უწოდებენ. სუფთა კრისტალურ მყარს აქვს დამახასიათებელი დნობისა და დუღილის წერტილები, თვისებები, რომლებიც ხშირად გამოიყენება მათი იდენტიფიკაციისთვის. იონური კრისტალები ავლენენ მაღალი დნობის და დუღილის წერტილებს შედარებით სუსტი, არაიონური ობლიგაციების მქონეებთან.

შერწყმის ენტალპია არის სითბოს რაოდენობა, რომელიც საჭიროა მყარი ნივთიერების სპეციფიკური რაოდენობის, ე.წ. მოლის დასადნობად, მუდმივი წნევის შენარჩუნებისას. აორთქლების ენტალპია არის სითბოს რაოდენობა, რომელიც საჭიროა თხევადი ნივთიერების ერთი მოლის გაზურ მდგომარეობაში გადასაყვანად, მუდმივი ზეწოლის ქვეშ. ფროსტბურგის სახელმწიფო უნივერსიტეტის ქიმიის დეპარტამენტის ფრედ სენესის მიხედვით, ეს თვისებებია როგორც წესი, იონური კრისტალებისთვის 10-დან 100-ჯერ მეტია, ვიდრე შედარებით სუსტი ქიმიური ბმების მქონეთა.