İyonik Kristallerin Özellikleri Nelerdir?

Bir kristal, düzenli, tekrarlanan ve geometrik olarak düzenlenmiş atomların, moleküllerin veya iyonların iç düzenlemesini içeren maddenin katı halidir. Kristaller, iç düzenlemelerinin geometrik şekline veya fiziksel ve kimyasal özelliklerine veya özelliklerine göre gruplandırılabilir. İyonik kristaller, fiziksel ve kimyasal özelliklerine göre gruplandırıldığında dört ana kristal kategorisinden biridir.

İyonlar, pozitif veya negatif yük taşıyan atomlardır. Kristali oluşturan zıt yüklü iyonlar arasındaki elektrostatik kuvvetler atomları bir arada tutar. Zıt yüklü iyonlar arasındaki çekici kuvvetler, nötr atomlar arasındakinden önemli ölçüde daha güçlüdür ve iyonik kristallerin sergilediği özellikleri hesaba katar. Daha yaygın olarak sofra tuzu olarak bilinen sodyum klorür, iyonik bir kristalin bir örneğidir.

İyonik kristaller suda çözünür. Çözündüklerinde, kristali oluşturan iyonlar ayrışır veya ayrılarak çözelti boyunca elektrik yükünü taşımaları için serbest kalır. Erimiş haldeki iyonik kristaller de elektriği iyi iletir. Kristallerin suda çözülmesi gibi, onları eritmek de serbest iyonların pozitif ve negatif kutuplara hareket etmesine izin verir.

İyonik kristallerdeki iyonlar arasındaki bağların gücü, diğer kristal türleriyle karşılaştırıldığında onları oldukça sert hale getirir. Sertliklerine rağmen iyonik kristaller kırılgandır. Basınç altında, kristal içindeki aynı yüke sahip iyonlar hizaya kayar. Benzer iyonlar arasında ortaya çıkan elektrostatik itme, kristalin bölünmesine neden olur.

Bir madde katı haldeyken, atomları o kadar sıkı bir şekilde bağlanır ki, nispeten sabit bir konumda kalırlar. Katıyı ısıtmak atomların hareket etmesine neden olur ve birbirlerine bağlı kalsalar da ekler gevşer ve katı sıvılaşır. Bir sıvının ısıtılması, parçacıklarının sonunda onları bir arada tutan bağların üstesinden gelmesine ve sıvının buharlaşmasına neden olur. Buhar basıncının sıvı içinde kabarcık oluşumuna neden olacak kadar büyük olduğu sıcaklığa maddenin kaynama noktası denir. Saf kristal katıların karakteristik erime ve kaynama noktaları vardır, bu özellikler onları tanımlamak için yaygın olarak kullanılır. İyonik kristaller, daha zayıf, iyonik olmayan bağlara sahip olanlara göre yüksek erime ve kaynama noktaları sergiler.

Füzyon entalpisi, sabit basıncı korurken katı bir maddenin mol adı verilen belirli bir miktarını eritmek için gereken ısı miktarıdır. Buharlaşma entalpisi, bir mol sıvı maddenin sabit basınç altında gaz haline dönüştürülmesi için gereken ısı miktarıdır. Frostburg Eyalet Üniversitesi Kimya Bölümü'nden Fred Senes'e göre, bu özellikler daha zayıf kimyasal bağlara sahip olanlara kıyasla iyonik kristaller için tipik olarak 10 ila 100 kat daha fazladır.