Kristallin fasta struktur, egenskaper, typer, exempel

De kristallina fasta ämnen De är de vars mikroskopiska strukturer beställs och följer ett distinkt mönster för ett visst kristallint nätverk; Till exempel: kubik, hexagonal, triclinic, rhomboédrica, bland andra.

Det sägs att dessa fasta ämnen finns som kristaller, som visar fasetter och geometriska mönster som återspeglar hur beställda är inuti. Andra exempel på kristallina fasta ämnen är diamant, kvarts, antracen, torris, kaliumklorid eller magnesiumoxid.

En brottkristallin bar. Källa: Pixabay.

Ett par mycket kända kristallina fasta ämnen är socker och salt (NaCl). Vid första anblicken bär båda vita kristaller; Men dess egenskaper skiljer sig mycket. Socker är ett molekylärt kristallint fast ämne, medan salt är ett joniskt kristallint fast ämne. Den första består av sackarosmolekyler; Och den andra av najoner⁺ och cl^-.

Den övre bilden låter dig skymta hur ljusa sockerkristaller kan vara. Saltkristaller men de är inte långt efter. Även om socker och salt ser ut som bröder är deras strukturer olika: socker, som blir sackaros, har en monoklinisk struktur; Medan salt, en kubisk struktur.

Kristallin struktur av natriumklorid, NaCl

Sprayat socker och salt (GLAS) förblir kristallint; Hans kristaller har bara blivit mycket mindre för våra ögon. Kristalliniteten hos ett fast ämne definieras därför mer av dess inre struktur än av dess yttre utseende eller dess glitters.

[TOC]

Struktur av kristallina fasta ämnen

Ordnade strukturer av kristallina fasta ämnen. Källa: Gabriel Bolívar.

Kristallina fasta ämnen har beställt strukturer. Dess geometriska egenskaper kommer att bero på vilken typ av kristallint nätverk som de tillhör, vilket i sin tur projiceras externt i form av kristallen (kristallint system). Den överlägsna bilden illustrerar två viktiga begrepp av sådana strukturer: periodicitet och kristallina korn.

Kan tjäna dig: sprida fas

Det rumsliga systemet för partiklarna i ett kristallint fast ämne är tidningen; det vill säga det upprepas om och om igen i alla riktningar. Detta orsakar sitt eget strukturella mönster för varje fast och kristallint nätverk; Till exempel är det här salt och socker börjar differentiera utöver dess kemiska natur.

I romben beordras de att ge upphov till en romb med större proportioner. Varje lila romb representerar en partikel eller en uppsättning av dem (atomer, joner eller molekyler). Således kan det förväntas att en makroskopisk kristall av A har ett rhomboédica -utseende.

Under tiden beställs rhombuses på ett sådant sätt att de härstammar från kristallina korn; Dessa är mycket små kristaller (kristalliter). Det sägs då att B är ett polyristalt fast ämne; det vill säga det bildas av agglomerationen flera kristalliter.

Sammanfattningsvis kan ett fast ämne helt enkelt vara kristallint (A) eller polyristalin (B); I formkristaller, medan B Polyristales.

Egenskaper

Egenskaperna hos kristallina fasta ämnen beror på dess typ av glas. Det är känt att deras strukturer beställs och att de vanligtvis presenterar lysande fraktioner som blir kär i mineralälskare. Emellertid nämndes att en solid dammig, inklusive "off", också kan klassificeras som kristallin.

Det sätt på vilket deras partiklar är rumsligt orienterade gör att de kan ha några viktiga egenskaper för deras karaktärisering. Till exempel kan kristallina fasta ämnen diffrahera röntgen, skapa diffraktionsspektra från vilka den mikroskopiska strukturen hos en kristall kan bestämmas.

På samma sätt, eftersom strukturen är periodisk, sprids värmen på samma sätt genom det fasta ämnet; Så länge det inte finns några föroreningar däremellan. Således är smältpunkterna för ett kristallint fast ämne konstant och varierar inte oavsett hur de mäts.

Det kan tjäna dig: gallium: egenskaper, struktur, erhållning, användning

Typer av kristallina fasta ämnen

De typer av kristallina fasta ämnen är baserade på vilken typ av partiklar som komponerar det och vad är deras interaktioner eller länkar. Det finns fyra typ: joniska, metalliska, molekylära och kovalenta nätverk.

Även när de presenterar en viss grad av föroreningar fortsätter de att vara kristallina, även om deras egenskaper påverkas och inte visar samma förväntade värden för ett rent fast ämne.

Jonisk

Salt är ett exempel på ett joniskt kristallint fast ämne, eftersom det består av najoner⁺ och cl^-. Därför styr den joniska bindningen i denna typ av fasta ämnen: det är de elektrostatiska krafterna som styr den strukturella ordningen.

Metall

Alla metallatomer bildar metalliska kristaller. Detta innebär att till exempel en silvergaffel är ett konglomerat av smält silverkristaller. Den inre eller mikroskopiska strukturen är densamma i varje handflata och förblir oförändrad från gaffelns handtag till tändernas spets.

Molekyl

Socker är ett exempel på ett molekylärt kristallint fast ämne, eftersom det bildas av sackarosmolekyler. Därför består denna typ av fasta molekyler, som genom dess intermolekylära interaktioner (och icke -kovalenta bindningar) lyckas upprätta en ordnad struktur.

Kovalenta nätverk

Slutligen har vi de kristallina fasta ämnena i kovalenta nätverk. De dominerar kovalenta bindningar, eftersom de är ansvariga för att upprätta en order och upprätthålla atomerna som är starkt fixerade i sina respektive rymdpositioner. Det är inget samtal om joner, atomer eller molekyler, men om tre dimensionella nätverk.

Exempel

Därefter citeras och slutligen några exempel för var och en av de typer av kristallina fasta ämnen.

Kan tjäna dig: elektronegativitet

Jonisk

Alla salter är joniska fasta ämnen. Det finns också sulfider, hydroxider, oxider, halider och andra föreningar som också bildas av joner, eller deras interaktioner är i jonisk essens. Vi har:

-KCl

-Fall₄

-BA (OH)₂

-Cuso₄

-Fecl₃

-Na₂S

-Mgo

-Kaf₂

-Nahco₃

-(NH₄)₂Cro₄

Utöver dessa exempel betraktas de allra flesta mineraler som joniska kristallina fasta ämnen.

Metall

Varje metalliskt element presenteras naturligt som metallkristaller. Några av dem är:

-Koppar

-Järn

-Aluminium

-Krom

-Metalliskt väte (under otänkbara tryck)

-Volfram

-Zirkonium

-Titan

-Magnesium

-Natrium

Molekyl

Det finns ett brett utbud av molekylära kristallina fasta ämnen. Praktiskt taget alla organiska föreningar som stelnar lyckas etablera kristaller om dess renhet är hög, eller om dess struktur inte är för komplicerad. Så vi har:

-Is (h₂ANTINGEN)

-Dry Ice (Co₂)

-Yo₂

-P₄

-S₈ (och dess polymorfer)

-Antracen

-Solid syre

-Fast ammoniak

-Fenolftalein

-Bensoesyra

Kovalenta nätverk

Och slutligen, bland vissa kristallina fasta ämnen i kovalenta nätverk vi har:

-Diamant

-Grafit

-Kolnanorör

-Fullerenos

-Kvarts

-Kisel

-Germanium

-Bornitrid

Från denna lista kan kolananorör och fulleren också betraktas som molekylära kristallina fasta ämnen. Detta beror på att även om de består av kovalent förenade kolatomer, definierar de enheter som kan visualiseras som makromolekyler (fotbollsbollar och rör).

Referenser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8: e upplagan.). Cengage Learning.
2. Shiver & Atkins. (2008). Oorganisk kemi. (Fjärde upplagan). MC Graw Hill.
3. Wikipedia. (2020). Kristall. Hämtad från: i.Wikipedia.org
4. Kemi librettexts. (16 juni 2019). Kristallina och amorfa fasta ämnen. Återhämtad från: kem.Librettexts.org
5. Rachel Bernstein & Anthony Carpi. (2020). Fasta egenskaper. Återhämtat sig från: visionlearning.com