أنواع البلورات

أنواع البلورات
لقد عرفنا أن الأشكال البلورية تعتمد على نوعية الوحدات البنائية وعلى طبيعة الربط بين هذه الوحدات .
إن عدد الطرق التي تترتب فيها الوحدات البنائية في البلورات قليلة ويمكننا أن نصنف البلورات في أربعة أنواع.

أولاً : البلورات الجزيئية
ومن أمثلة هذه البلورات :
الجليد : ووحدة البناء فيه هي الجزيء أما قوى الربط بينها فهي ـــــــــــــــــــ.
CO2 الصلب : ما وحدة البناء ؟ وما نوع قوى الربط بين الجزيئات؟
Ar الصلب : ووحدة البناء في الشبكة هي الذرة؟ أما قوى الربط فهي من نوع قوى ـــــــــــ.
الكلوروفورم في الحالة الصلبة: CHCl3 ما نوع وحدة البناء في الكلوروفوم ، أما قوى الربط فهي من النوع القطبي.
اليود الصلب : ما نوع وحدة البناء ؟ وما نوع قوى الربط بين الجزيئات ؟

ان قوى الربط في البلورات الجزيئية ضعيفة لذلك تكون طاقة الشبكات البلورية لها صغيرة ولذلك فهي تتميز عموما بدرجات انصهار منخفضة. والبلورات الجزيئية رديئة التوصيل للكهرباء لأن الإلكترونات مرتبطة بالجزيئات وليست حرة الحركة ضمن المادة الصلبة.
ثانياً : المواد الصلبة الفلزية البلورية :
تتميز الفلزات بكونها تتكون من أنوية موجبة تسبح في غيمة إلكترونية ، تحتل الأنوية الموجبة زوايا الشبكة البلورية، والتجمع الصلب يبقى متماسكا بسبب التجاذب الكهربائي الساكن بين الأنوية الموجبة وغيمة الإلكترونات السالبة تمثل الكرات الحمراء الموجبة الأنوية مع الإلكترونات الداخلية، أما الشحنات السالبة فتمثل إلكترونات التكافؤ .

تتكون الفلزات من أيونات موجبة محاطة ببحر من الإلكترونات السالبة
تعرف الروابط من هذا النوع باسم الروابط الفلزية وتزداد قوتها بازدياد عدد الكترونات التكافؤ كما أنه بسبب حرية حركة الإلكترونات تكون الفلزات موصلة جيدة للحرارة والكهرباء ، وكذلك نظراً لحركة الإلكترونات بحرية وفي كل الإتجاهات فإن الفلزات قابلة للطرق والسحب.
لقياس قوة الرابطة الفلزية يستخدم مصطلح طاقة تحرير الذرات ويعني :
" الطاقة اللازمة لتحرير مول من الذرات في الحالة الصلبة وتحويلها إلى الحالة الغازية " وبالطبع كلما كانت هذه الطاقة كبيرة كلما كانت الرابطة الفلزية أقوى.

مميزات المواد الصلبة الفلزية البلورية
أنواع البلورات :
ثالثاً : المواد الصلبة الأيونية البلورية :
إن المثال الشائع لهذه البلورات هو ملح الطعام ، حيث أن الأيونات تحتل زوايا الشبكة البلورية وتكون قوى التجاذب فيما بينها هي قوى كهربائية ساكنة.


تتحدد نوعية الشبكة الناتجة إعتمادا على حجم الأيونات وشحنتها النسبية، فكلما زادت هذه الشحنة كلما كانت الرابطة أقوى . وبالنظر لكون التجاذب الكهربائي الساكن مرتفع في هذه البلورات تكون طاقة الشبكة البلورية عالية ، وتكون المواد صلبة وعالية درجة الإنصهار، ولكنها تكون هشة لأنه عند طرق البلورات تنزلق الأيونات على بعضها مما يولد تنافرا بين الأيونات المتشابهة فتنفصل وتتكسر البلورات . هذا وبالنظر لثبات الأيونات في مواقعها في الحالة الصلبة تكون هذه المواد غير موصلة للكهرباء ولكنها تصبح موصلة فيما لو تحررت الأيونات ويتم ذلك عندما تذوب مكونة محاليل أو عندما تنصهر.

رابعاً : البلورات التساهمية :
في هذا النوع من البلورات توجد شبكة من الروابط المشتركة تصل بين ذرات المادة الصلبة كلها. ومن الأمثلة على هذه المواد الماس حيث ترتبط كل ذرة بأربع ذرات أخرى بروارط مشتركة ومن أمثلتها الأخرى الغرافيت والكربوراندوم والمرو Quartz .

الغرافيت
وبالنظر للطبيعة المتشابكة من الروابط التساهمية، يكون للبلورات التساهمية درجات انصهارها عالية وتكون شديدة القساوة .
المواد من هذا النوع رديئة التوصيل للكهرباء لأن الإلكترونات مثبتة في الروابط التساهمية ولا يسمح لها بالحركة . إن القوى الرابطة في هذا النوع من المواد الصلبة كما هو واضح هي روابط تساهمية.
أنواع البلورات :

خامساً : البلورات السائلة :
تبين لك من الدراسة السابقة ما تتمتع به المواد الصلبة من ترتيب وتنظيم ، وقد تساءل العلماء أيمكن للمواد السائلة أن تتخذ ترتيبا وتنظيما شبيها بالمواد الصلبة على الرغم من حركتها العشوائية ؟
إن هذا الأمر قد يحدث في بعض أنواع السوائل التي يكون شكل جزيئاتها متطاولاً ويشبه عود الثقاب ، فهذه الجزيئات يمكن أن تأخذ وضعا عاليا من الترتيب والتنظيم مع احتفاظها بقدرتها على حرية الحركة .




ولكن ما هي قوى الجذب بين هذه الجزيئات ؟
إنها كما تعلمت قوى فان ديرفال الضعيفة والتي تزداد قوة كلما زاد حجم الجزيئات ، وبما أن الجزيئات هنا متطاولة فهي كبيرة الحجم بعض الشيء وحينما تصطف بشكل طولي فإن التجاذب والترابط فيما بينها يكون أقوى. وبسبب مقدرة الجزيئات في هذه البلورات السائلة على تغيير اتجاهها أمكن استخدامها في تطبيقات مختلفة مثل الآلات الحاسبة والساعات الرقمية والموازين الألكترونية وغيرها.