محتويات
من امثلة المادة الصلبة المتبلورة
تتعدد امثلة المادة الصلبة المتبلورة؛ والمواد الصلبة المتبلورة هي مواد ذات ترتيبات عالية التنظيم لجزيئاتها سواءً كانت ذرات أو أيونات أو جزيئات في الهياكل المجهرية، حيث تتكون الشبكة البلورية هياكل مجهرية منظمة، وتتمثل أمثلة المادة الصلبة المتبلورة في التالي:
- الكوارتز.
- الكالسيت.
- السكر.
- الملح (كلوريد الصوديوم).
- الميكا.
- الماس.
- الثلج.
- فلوريد الكالسيوم.
- ثاني أكسيد السيليكون.
- الشب.[1]
تعريف المواد الصلبة البلورية
هي مادة صلبة يتم فيها ترتيب مكوناتها مثل الذرات أو الجزيئات أو الأيونات في ترتيب محدد ومنظم على مسافة كبيرة في الشبكة البلورية.
المواد الصلبة المتبلورة والمواد الصلبة غير المتبلورة هما نوعان أساسيان من المواد الصلبة التي تتكون من الذرات أو الأيونات أو الجزيئات؛ والمادة الصلبة المتبلورة هي مادة تمتلك بنية محددة وترتيب للذرات أو الجزيئات محدد في شبكة بلورية.
تشمل المواد الصلبة المتبلورة أنواع متعددة؛ كالمواد الصلبة المتبلورة الجزيئية والمواد الصلبة المتبلورة الأيونية والمواد الصلبة المتبلورة التساهمية والمواد الصلبة المعدنية البلورية، وتشمل المواد الصلبة البلورية كلوريد الليثيوم وكلوريد الصوديوم وكلوريد البوتاسيوم والسكر والثلج والكوارتز، حيث أنهم من أكثر الأمثلة شيوعًا للمواد الصلبة البلورية.
خصائص المواد الصلبة المتبلورة
تتميز المواد الصلبة المتبلورة بعدة خصائص، ومنها ما يلي:
- المواد الصلبة البلورية هي مواد صلبة حقيقية.
- المواد الصلبة المتبلورة لها شكل محدد وترتيبات نموذجية للجسيمات محددة.
- تتميز المواد الصلبة المتبلورة بخاصية الغنقسام، فعندما تُقص بآداة حادة فإنها تنقسم إلى قطعتين، وتكون الأسطح الناتجة عن الإنقسام ناعمة وزلقة.
- تتميز المواد الصلبة المتبلورة بنقطة إنصهار حادة وحرارة إنصهار محددة، وتذوب عند درجة حرارة معينة تصل إليها.
- تمتلك خواص فيزيائية متباينة؛ أي أن خصائصها الفيزيائية مثل المقاومة الكهربائية أو معامل الانكسار يمكن أن تظهر قيمًا مختلفة.[2]
هل الزجاج من المواد الصلبة البلورية
لا، لا يعتبر الزجاج من المواد الصلبة البلورية.
كما نعلم أن المادة الصلبة المتبلورة على المستوى الجزيئي يتم ترتيب الجزيئات فيها بطريقة مرتبة ومنظمة وفي شبكة بلورية محددة، بينما نجد أن الزجاج يكون ترتيب الجزيئات فيه غير منتظم، لذلك لا يعتبر الزجاج من المواد الصلبة المتبلورة.[3]
هل المطاط مادة صلبة بلورية
لا، المطاط ليس مادة صلبة بلورية.
المطاط هو مادة تعتمد على بوليمر طبيعي يسمى الأيزوبرين يوجد في بعض عصارات النباتات الاستوائية، ومن الطبيعي أن تتكون المادة الصلبة المتبلورة من جزيئات مرتبة في نمط متكرر منتظم مكونة شكلًا هندسيًا يسمى البلورة، ونجد أن المطاط تحتوي جزيئاته على هياكل غير متبلورة والجزيئات فيها غير مرتبة في نمط أو شبكة محددة، وهو عبارة عن مواد صلبة غير متبلورة تميل إلى التليين ببطء على نطاق واسع من درجات الحرارة بسبب عدم وجود بنية منتظمة.
لذلك يعتبر المطاط من المواد الصلبة الغير بلورية وليس مادة صلبة بلورية، وهو ذو خصائص معاكسة تمامًا ومختلفة عن المواد الصلبة البلورية؛ فنجد أن القوى بين جزيئاته أضعف من تلك الموجودة في المواد الصلبة البلورية، ولا تحتوي جزيئاته على بنية ثلاثية الأبعاد منتظمة، وتمتلك جزيئاته ترتيبًا قصير المدى، ولا يمتلك نقاط انصهار حادة ويذوب في درجات حرارة مختلفة ، ويتم استخدام المطاط لأغراض عديدة لأنها غير مكلفة لإنتاجها ولا تتكسر مثل الزجاج. [4]
السكر من المواد البلورية الصلبة
العبارة صحيحة.
السكر هو المصطلح التجاري لمركب السكروز؛ وهو عبارة عن جزيء سكر معين مصنوع من نوعين آخرين من السكر “الفركتوز والجلوكوز” متصلين معًا، ويتم إنتاج السكر من قصب السكر أو بنجر السكر يكون بالشكل المتعارف عليه في الأسواق، والذي يتم استخدامه بشكل يومي.
وبالنسبة للأشكال البلورية لجزيئات السطر فإنها تتكون من مجموعة ثلاثية الأبعاد منتظمة من جزيء واحد، لذلك فإن السكر يعتبر من المواد الصلبة المتبلورة التي تحتوي على جزيئات مرتبة في شبكة بلورية منتظمة ومحددة، حيث أن أهم ما يميز المواد الصلبة المتبلورة أن تكون جزيئاتها تترتب في بنية مجهرية عالية الترتيب وتشكل شبكة بلورية تمتد في جميع الاتجاهات. [5]
أنواع المواد الصلبة البلورية
- المواد الصلبة الجزيئية.
- المواد الصلبة الأيونية.
- المواد الصلبة المعدنية.
- المواد الصلبة التساهمية.
تم تقسيم المواد الصلبة المتبلورة على حسب الترابط الكيميائي بين الجزيئات إلى التالي:
المواد الصلبة الجزيئية: تعتبر القوى التي تمسك بمكونات المواد الصلبة البلورية الجزيئية ضعيفة من نوع قوى فان دير فالس التي تنشأ من جاذبية ثنائي القطب، لذلك نجد أن البلورات الجزيئية تمتلك نقطة انصهار ناعمة ومنخفضة نسبيًا، والأمثلة الشائعة للمواد الصلبة البلورية الجزيئية هي ثاني أكسيد الكربون، والنيتروجين، والميكا، والبوراكس، وحمض البوريك، ومعظم الهيدروكربونات العضوية مثل الألكانات أو الألكينات، وتقسم المواد الصلبة البلورية الجزيئية وفقًا للقطبية إلى ثلاثة أنواع كالتالي:
- الجزيئات غير القطبية.
- الجزيئات القطبية.
- الجزيئات المرتبطة بالهيدروجين.
الجزيئات غير القطبية: وهي مواد صلبة بلورية جزيئية تحتوي جزيئات أو ذرات تشترك في رابطة تساهمية غير قطبية؛ وهي مواد لا توصل الكهرباء، ولها درجة انصهار منخفضة جدا، ويعتبر الهيدروجين، الهليوم، الأرجون، الأكسجين، الكلور، ثاني أكسيد الكربون، جزيء الميثان هي أمثلة على الجزيئات البلورية غير القطبية.
الجزيئات القطبية: وهي المواد التي تحتوي أحد طرفي الجزيء على شحنة موجبة والطرف الآخر يحتوي على شحنة سالبة، ويعتبر ثاني أكسيد الكبريت والأمونيا أمثلة شائعة للجزيئات البلورية القطبية، وهي مواد لا توصل الكهرباء ولديها نقطة انصهار أعلى من المواد الصلبة الجزيئية غير القطبية.
الجزيئات المرتبطة بالهيدروجين: تعتبر الرابطة الهيدروجينية هي النوع الضعيف من الروابط الكيميائية بسبب قوى الجذب غير المستقرة بين ذرة الهيدروجين والذرات الكهربية مثل الأكسجين والنيتروجين والفلور، لذلك نجد أن هذه الأنواع هي أضعف الأنواع الصلبة مثل الثلج، وهي مواد لا توصل الكهرباء، ولديها نقطة انصهار منخفضة.
المواد الصلبة الأيونية: تتميز المواد الصلبة البلورية الأيونية بأنها قوية ومن المحتمل أن تكون هشة، ولديها مرونة قليلة جدًا ولا يمكن ثنيها بسهولة.
كما أن نقطة الانصهار في البلورات الأيونية عالية وتقل مع زيادة حجم الأيونات، ويعتبر كلوريد الصوديوم (NaCl) وكلوريد البوتاسيوم (KCl) وكلوريد المغنيسيوم (MgCl2) أكثر الأمثلة شيوعًا للبلورات الأيونية، كما أن كربونات الكالسيوم (CaCO3) هي مثال على البلورة الأيونية حيث تتماسك بعض الذرات معًا عن طريق الترابط التساهمي.
المواد الصلبة المعدنية: ترتبط الإلكترونات بشكل حر في هذه الأنواع من المواد الصلبة البلورية، لذلك فهي عبارة عن موصلات جيدة للطاقة الكهربائية والطاقة الحرارية نظرًا لوجود الإلكترونات الحرة والمتنقلة، وتتميز المادة الصلبة البلورية المعدنية بأنها قوية ولكن يمكن ثنيها، كما أنها تمتلك درجة انصهار عالية.
المواد الصلبة التساهمية: في هذا النوع يتم تجميع الذرات في الوحدات الهيكلية معًا عن طريق الترابط التساهمي ومن خلال إقران إلكترونات لتكوين جزيئات من النوع العملاق، ويعتبر الماس، الجرمانيوم، كبريتيد الزنك، يوديد الفضة، كربيد السيليكون هي الأمثلة المعروفة للبلورات التساهمية.[2]
