البنية الفراغية للمادة

الكاتب : إدارة الموقع

On أغسطس 28, 2020

البلورة :
· تعريف: ترتبط الذرات مع بعضها بروابط أولية أو ثانوية فتتجمع مع بعضها في الحالة الصلبة بحيث تؤمن أدنى مقدار من الطاقة الداخلية.
· مثال ذرة الصوديوم التي تشارك مع ذرة الكلور بإلكترون وحيد.
· اجتماع الذرات لا يكون اعتباطيا في الحالة الصلبة.
o شوارد الصوديوم الإيجابية ستجذب شوارد الكلور السلبية.
o توليد شكل منتظم الفراغات يسمى شبكة فراغية أو بلورة Crystal.

البنية البلورية:
· تتشكل الشبكة الفراغية نتيجة الروابط الأولية و (أو) الثانوية.
· يتوفر 14 نمط من الشبكات الفراغية منها 4 الأكثر أهمية.
· تقع الذرات عند نقاط تقاطع 3 مجموعات من المستويات المتوازية و التي تتعامد فيها كل مجموعة مع بقية المستويات.
· تتكون الشبكة الفراغية من وحدات خلوية أو مواشير صغيرة مختلفة الأشكال.
o الشبكة ذات الشكل المكعبي البسيط: موشور بشكل مكعب تتوضع الذرات في زواياه.
o الشبكة ذات الشكل المكعبي الكتلي: موشور بشكل مكعب تتوضع الذرات في زواياه إضافة إلى ذرة في مركزه.
o الشبكة ذات الشكل المكعبي مركزي الوجوه: موشور بشكل مكعب تتوضع الذرات في زواياه في مركز كل سطح من سطوحه.
· الفراغ ما بين الذري يكون مساويا ً لمجموع أنصاف أقطار الذرات.
· يتحدد نمط الشبكة الفراغية من خلال تحديد:
o 3 من حواف الوحدة الأساسية المحاور.
o الزوايا الحاصلة بين هذه الحواف.
R مثال الشبكة الفراغية التكعيبية:
§ محاور ذات أطوال متساوية.
§ تتلاقى بزاوية 90 درجة.

البنية غير البلورية:
· يمكن أن تتوضع الذرات فراغيا بشكل غير بلوري أي غير منتظم الشكل.
o الجزيئات تتوزع فراغيا ً بشكل عشوائي ولكنها تميل للاقتراب من بعضها قدر الإمكان لتشكيل كتلة منتظمة للاقتراب من حالة التوازن.
o فانتظام الوحدات يجعل الطاقة الداخلية معدومة.
· على عكس الأجسام الصلبة ذات البنية البلورية والتي تتمتع بطاقة داخلية منخفضة فإن الأجسام الصلبة غير البلورية:
o تملك طاقة داخلية معتبرة.
o لا تمتلك درجة ذوبان محددة بل إنها تمتلك حرارة انتقالية.
o مثال: درجة الحرارة الانتقالية للزجاج:
§ تتلين تدريجيا ً عند ارتفاع درجة الحرارة.
§ تتصلب تدريجيا ً عند انخفاض درجة الحرارة.
· أمثلة:
o الزجاج:
§ الذرات تميل إلى تشكيل شبكات فراغية ذات انتظام قصير المدى، خلاف الأجسام الصلبة البلورية ذات الشبكات ذات الانتظام طويل المدى.
§ بعض الذرات تشكل عدد صغير من الوحدات العشوائية المنتشرة بين الوحدات المنتظمة.
§ بنية مميزة للسوائل لذلك تدعى هذه الأجسام الصلبة السوائل فائقة التبريد.
o تصلب الشموع المستخدمة في طب الأسنان.
الراتنجات السنية المركبة.