Περιεχόμενο
- Δομικά χαρακτηριστικά
- Μεταλλική δικτυωτή ενέργεια
- Ομοιογενείς ανόργανες δομές
- Διαφορετικές Ομοιογενείς Κατασκευές
Στο ατομικό επίπεδο, τα στερεά έχουν τρεις βασικές δομές.Τα μόρια των γυαλιών και των αργίλων είναι πολύ διαταραγμένα, χωρίς επαναλαμβανόμενη δομή ή πρότυπο στη διάταξή τους: αυτά ονομάζονται άμορφα στερεά. Τα μέταλλα, τα κράματα και τα άλατα υπάρχουν ως πλέγματα, όπως μερικοί τύποι μη μεταλλικών ενώσεων, συμπεριλαμβανομένων των οξειδίων του πυριτίου και των μορφών άνθρακα από γραφίτη και διαμάντι. Τα σχάρες περιλαμβάνουν επαναλαμβανόμενες μονάδες, το μικρότερο από το οποίο ονομάζεται μονάδα μονάδας. Το κύτταρο μονάδας φέρει όλες τις πληροφορίες που απαιτούνται για την κατασκευή μίας μακροδομής πλέγματος οποιουδήποτε δεδομένου μεγέθους.
Δομικά χαρακτηριστικά
Όλα τα πλέγματα χαρακτηρίζονται από το ότι είναι εξαιρετικά διατεταγμένα, με τα συστατικά τους άτομα ή ιόντα να συγκρατούνται σε τακτά χρονικά διαστήματα. Η συγκόλληση σε μεταλλικά πλέγματα είναι ηλεκτροστατική, ενώ η συγκόλληση σε οξείδια του πυριτίου, γραφίτη και διαμάντι είναι ομοιοπολική. Σε όλους τους τύπους πλέγματος τα συστατικά σωματίδια είναι διατεταγμένα στην πιο ενεργειακά ευνοϊκή διαμόρφωση.
Μεταλλική δικτυωτή ενέργεια
Τα μέταλλα υπάρχουν ως θετικά ιόντα σε μια θάλασσα ή σε ένα νέφος ηλεκτρομαγνητισμένων ηλεκτρονίων. Ο χαλκός, για παράδειγμα, υπάρχει ως ιόντα χαλκού (ΙΙ) σε μια θάλασσα ηλεκτρονίων, με κάθε άτομο χαλκού να δωρίζει δύο ηλεκτρόνια σε αυτή τη θάλασσα. Είναι η ηλεκτροστατική ενέργεια μεταξύ των μεταλλικών ιόντων και των ηλεκτρονίων που δίνει στο πλέγμα την τάξη του και χωρίς αυτή την ενέργεια το στερεό θα ήταν ατμός. Η αντοχή ενός μεταλλικού πλέγματος καθορίζεται από την ενεργότητα πλέγματος, η οποία είναι η αλλαγή της ενέργειας όταν ένα μόριο ενός στερεού πλέγματος σχηματίζεται από τα συστατικά του στοιχεία. Οι μεταλλικοί δεσμοί είναι πολύ ισχυροί, γι 'αυτό και τα μέταλλα τείνουν να έχουν υψηλές θερμοκρασίες τήξης, ενώ το σημείο τήξης είναι το σημείο στο οποίο διασπάται το στερεό πλέγμα.
Ομοιογενείς ανόργανες δομές
Το διοξείδιο του πυριτίου ή το διοξείδιο του πυριτίου είναι ένα παράδειγμα ενός ομοιοπολικού πλέγματος. Το πυρίτιο είναι τετρασθενές, που σημαίνει ότι θα σχηματίσει τέσσερις ομοιοπολικούς δεσμούς. σε πυριτία κάθε ένας από αυτούς τους δεσμούς είναι σε ένα οξυγόνο. Ο δεσμός πυριτίου-οξυγόνου είναι πολύ ισχυρός και αυτό κάνει την πυριτία πολύ σταθερή δομή με υψηλό σημείο τήξης. Είναι η θάλασσα των ελεύθερων ηλεκτρονίων στα μέταλλα που τα καθιστούν καλούς ηλεκτρικούς και θερμικούς αγωγούς. Δεν υπάρχουν ελεύθερα ηλεκτρόνια σε σιλικόνες ή άλλα ομοιοπολικά πλέγματα, γι 'αυτό είναι κακοί αγωγοί θερμότητας ή ηλεκτρισμού. Κάθε ουσία που είναι κακός αγωγός ονομάζεται μονωτήρας.
Διαφορετικές Ομοιογενείς Κατασκευές
Ο άνθρακας είναι ένα παράδειγμα μιας ουσίας που έχει διαφορετικές ομοιοπολικές δομές. Ο άμορφος άνθρακας, όπως απαντάται στην αιθάλη ή στον άνθρακα, δεν έχει επαναλαμβανόμενη δομή. Γράφημα, που χρησιμοποιείται στα μολύβια μολύβι και την παραγωγή ινών άνθρακα, σε πολύ πιο διατεταγμένες. Ο γραφίτης περιλαμβάνει στρώματα εξαγωνικών ατόμων άνθρακα πάχους μιας στοιβάδας. Το διαμάντι είναι ακόμη πιο διατεταγμένο, που αποτελείται από άνθρακες που σχηματίζουν ένα άκαμπτο, απίστευτα ισχυρό τετραεδρικό πλέγμα. Τα διαμάντια σχηματίζονται υπό εξαιρετική θερμότητα και πίεση και το διαμάντι είναι το πιο δύσκολο από όλες τις γνωστές φυσικές ουσίες. Χημικά όμως, το διαμάντι και η αιθάλη είναι πανομοιότυπα. Οι διαφορετικές δομές των στοιχείων ή των ενώσεων ονομάζονται αλλοτρόπια.