Altı Tip Kristal Katı Madde

Kristal katılar, moleküllerin, iyonların veya atomların tekrar eden, üç boyutlu desenleri veya kafeslerinden oluşur. Bu parçacıklar, katı, neredeyse sıkıştırılamaz yapılar oluşturarak işgal ettikleri alanları en üst düzeye çıkarma eğilimindedir. Üç ana kristal katı türü vardır: moleküler, iyonik ve atomik. Bununla birlikte, atomik katılar, grup 8A, ağ veya metalik kristal katılar (toplam altı tipte) olmalarına göre daha da ayırt edilebilirler.

Moleküler kristal katılar, dispersiyon (veya Londra), dipol-dipol ve hidrojen-bağ parçacıklar arası kuvvetler tarafından bir arada tutulan moleküllerden oluşur. Bunların hepsi, iyonik bağlar gibi molekül içi kuvvetlerden önemli ölçüde daha zayıf olan moleküller arası kuvvetlerdir. Moleküler kristal katılar oldukça yumuşaktır, zayıf elektriksel ve termal iletkenler yapar ve düşük ila orta erime noktalarına sahiptir. Yaygın örnekler arasında buz (H20) ve kuru buz (C02) bulunur.

İyon-iyon çekimi ile bir arada tutulan pozitif ve negatif iyonlardan oluşan iyonik kristal katılar üç temel biçimde gelir: üçgen delikler, dört yüzlü delikler ve oktahedral delikler. Bu farklı düzenlemelerin tümü tipik olarak delikleri dolduran daha küçük iyonlara ve birincil yapıyı oluşturan daha büyük iyonlara sahiptir. İyonik kristal katılar, yüksek erime noktaları ve sert ve kırılgan olmaları ile bilinirler. Yaygın örnekler arasında sodyum klorür (NaCl), magnezyum oksit (MgO) ve kalsiyum florür (CaF2) bulunur.

Atomik kristal katılar, dispersiyon ile bir arada tutulan atomlardan oluşur. Bu katılar yumuşaktır, zayıf elektriksel ve termal iletkenler yapar ve düşük erime noktalarına sahiptir.

Grup 8A kristalli katılar, atomik kristalli katıların belirli bir çeşididir. Katılaşmış, asal soy gazlardan [neon (Ne), argon (Ar), helyum (He) ve radon (Rn) gibi] oluşurlar ve yalnızca inanılmaz derecede düşük (mutlak sıfıra yakın) sıcaklıklarda meydana gelebilirler.

Ağ kristalli katılar, kovalent bağlarla bir arada tutulan atomlardan oluşur. İnanılmaz derecede serttirler, yüksek erime noktalarına sahiptirler ve ısı ve elektriği zayıf iletirler. En iyi bilinen kristal katılardan bazıları, özellikle kuvars (SiO2) ve elmaslar (C) ağ kategorisine girer.

Metalik kristal katılar, doğası gereği elektromanyetik olan metalik bağlarla bir arada tutulan atomlara sahiptir. Bu bağlar metalik kristal yapılara sünek, dövülebilir ve güçlü ısı ve elektrik iletkenleri olma özelliklerini verir. Metalik kristallerin erime noktaları ve sertliği düşükten çok yükseğe ve yumuşaktan serte değişebilir. En yaygın örneklerden bazıları çinko (Zn) ve demir (Fe) içerir.