Kristallerde Bağlanma Türleri

Atomlar kimyasal reaksiyonlar sırasında kristal oluşumuna neden olmak için bağlanır. Kristaller, atomların sıkıca bir araya toplandığı katı bir madde hali olarak tanımlanır. Kristallerin ayırt edici özelliği, katı formlarının her yönden simetrik olmasıdır. Kristallerin belirli geometrik şekline kristal kafes denir. Atomların elektronları çevreleyen atomlarla birleştiğinde kimyasal bir bağ oluşur ve kristaller oluşur.

İyonik kristaller oluştuğunda, elektronlar karşılık gelen destekleyici atomla bağlanmak için yörüngelerini atlarlar. Negatif veya pozitif yüklü elektrostatik kuvvetlerin ortaya çıkan kombinasyonu, iyonları stabilize eder. Fizikçi Charles Augustin de Coulomb, bu elektrostatik kuvvetleri veya Coulomb kuvvetlerini bir yasa şeklinde tanımladı. Coulomb yasasına göre atomlar arasında oluşan çekici kuvvetler atomları birbirine çeker ve aynı iyonlar arasındaki benzer yükler nedeniyle bu etki ters olarak tekrarlanır. Bu, kristallerde çok güçlü bir atom bağı ile sonuçlanır. Bu son derece yoğun kuvvetler, bu kristallere yüksek erime noktaları ve katı yapılar atfeder.

Kovalent bağ, adından da anlaşılacağı gibi, elektronların yörüngelerinden ayrılmadığı bir kristal yapıdır. Bunun yerine elektronlar iki atom arasında paylaşılır. Bu şekilde paylaşılan bir elektron, her iki bitişik atomu bağlar. Bağlı atomlar, yanlarındaki atomlardan başka bir elektronu paylaşırlar ve bu böyle devam eder. Bir maddenin atomları arasındaki kovalent bağ, geometrik bir kristal oluşumuyla sonuçlanır.

Van der Waals bağı, bir maddenin atomları arasında yumuşak kıvamlı kristallerle sonuçlanan zayıf bir etkileşimdir. Atomların dış yörüngesi tamamen paylaşılan elektronlarla doludur, ancak yükleri aktarmaya devam eder.

Bir hidrojen atomu, karşılık gelen atomların ilgili elektronlarına doğru çekildiğinde bir hidrojen bağı oluşur. Bu kristal oluşumuna müdahale eder. Bir hidrojen atomu, başka bir atoma bağlandıktan sonra, komşu bir molekülün negatif yüküne doğru çekilir. Bu, hidrojen atomunu iki negatif yük arasında sınırlar. Hidrojen bağları, hidrojen atomlarının iki oksijen atomu arasında sıkıca paketlendiği buz kristallerinde yaygın olarak bulunur.

Metalik kristal oluşumunda, atomik yörüngelerdeki tüm elektronlar yollarından ayrılır. Bunlar bir araya toplanır ve bir bulut oluşturur. Bu kümenin tamamı, atomların pozitif yüklü merkezleri tarafından çekilir. Bu çekim atomları bir arada tutar. Tüm metaller bu tip kristaller oluşturur. Elektronlar bileşik içinde serbestçe hareket edebildiğinden oluşan kristaller oldukça iletkendir.