Hva er egenskapene til ioniske krystaller?

En krystall er fast tilstand av materie som inneholder et indre arrangement av atomer, molekyler eller ioner som er regelmessig, gjentatt og geometrisk ordnet. Krystaller kan grupperes etter den geometriske formen på deres indre arrangement eller etter deres fysiske og kjemiske egenskaper, eller egenskaper. Ioniske krystaller er en av de fire hovedkategoriene av krystaller når de grupperes basert på deres fysiske og kjemiske egenskaper.

Ioner er atomer som har enten en positiv eller negativ ladning. De elektrostatiske kreftene mellom de motsatt ladede ionene som utgjør krystallet holder atomene sammen. De attraktive kreftene mellom motsatt ladede ioner er betydelig sterkere enn de mellom nøytrale atomer og utgjør egenskapene som er vist av ioniske krystaller. Natriumklorid, mer kjent som bordsalt, er et eksempel på en ionisk krystall.

Ioniske krystaller er oppløselige i vann. Når de er oppløst, dissoserer ionene som utgjør krystallet, eller separerer dem, og frigjør dem til å bære elektrisk ladning gjennom løsningen. Ioniske krystaller i smeltet tilstand leder også strøm godt. Som å oppløse krystallene i vann, lar smelting av dem frie ioner bevege seg til positive og negative poler.

Styrken på bindingen mellom ioner i ioniske krystaller gjør dem ganske harde sammenlignet med andre typer krystaller. Til tross for hardheten er ioniske krystaller sprø. Under trykk glir ioner i krystallen som har samme ladning på linje. Den resulterende elektrostatiske frastøtingen mellom like ioner får krystall til å splitte.

Når et stoff er i fast form, er dets atomer så tett bundet at de forblir i en relativt fast posisjon. Oppvarming av det faste stoffet får atomene til å bevege seg, og selv om de forblir bundet til hverandre, er vedleggene løsere og de faste væskene. Oppvarming av en væske får partiklene til slutt til å overvinne bindingene som holder dem sammen, og væsken fordamper. Temperaturen der damptrykket er stort nok til å forårsake bobledannelse i væsken kalles stoffets kokepunkt. Rene krystallinske faste stoffer har karakteristiske smelte- og kokepunkter, egenskaper som ofte brukes til å identifisere dem. Ioniske krystaller viser høye smelte- og kokepunkter i forhold til de med svakere, ikke-ioniske bindinger.

Fusjonens entalpi er den mengden varme som kreves for å smelte en bestemt mengde, kalt en mol, av et fast stoff mens man holder konstant trykk. Dampens entalpi er den mengden varme som kreves for å omdanne en mol av et flytende stoff til en gassform, under konstant trykk. I følge Fred Senese fra Frostburg State University’s Department of Chemistry, er disse egenskapene vanligvis 10 til 100 ganger større for ioniske krystaller sammenlignet med de med svakere kjemiske bindinger.