أنواع المواد الصلبة وكيفية تصنيفها

بالمعنى الواسع ، يمكن تصنيف المواد الصلبة على أنها مواد صلبة بلورية أو المواد الصلبة غير المتبلورة. بشكل أكثر تحديدًا ، يتعرف العلماء عادةً على ستة أنواع رئيسية من المواد الصلبة ، يتميز كل منها بخصائص وهياكل محددة.

تتشكل المواد الصلبة الأيونية عندما يتسبب الجذب الكهروستاتيكي في تكوين الأنيونات والكاتيونات لشبكة بلورية. في بلورة أيونية، كل أيون محاط بأيونات ذات شحنة معاكسة. البلورات الأيونية مستقرة للغاية لأن الطاقة الكبيرة مطلوبة لكسر الروابط الأيونية.

النواة المشحونة إيجابيا لذرات الفلزات تُجمع معًا بواسطة إلكترونات التكافؤ لتشكيل المواد الصلبة المعدنية. تعتبر الإلكترونات "غير محددة" لأنها ليست مرتبطة بأي ذرات معينة ، كما هو الحال في الروابط التساهمية. يمكن للإلكترونات المفككة أن تتحرك في جميع أنحاء المادة الصلبة. هذا هو "نموذج البحر الإلكتروني" للمواد الصلبة المعدنية - النوى الموجبة تطفو في بحر من الإلكترونات السالبة. تتميز المعادن بالحرارة العالية و التوصيل الكهربائي وعادة ما تكون صلبة ، لامعة ، ودقيقة.

أمثلة: جميع المعادن وسبائكها تقريبًا ، مثل الذهب والنحاس والصلب.

يُعرف هذا النوع من المواد الصلبة أيضًا باسم مادة صلبة للشبكة. المواد الصلبة الذرية في الشبكة عبارة عن بلورات ضخمة تتكون من ذرات متماسكة معًا بواسطة روابط تساهمية. العديد من الأحجار الكريمة هي المواد الصلبة الذرية.

أمثلة: الماسجمشت روبي.

تتشكل المواد الصلبة الذرية عندما تربط قوى التشتت الضعيفة في لندن ذرات الغازات النبيلة الباردة.

أمثلة: لا تُرى هذه المواد الصلبة في الحياة اليومية لأنها تتطلب درجات حرارة منخفضة للغاية. من الأمثلة على ذلك الكريبتون الصلب أو الصلب الأرجون.

جزيئات تساهمية تمسكها قوى بين الجزيئات معًا لتشكل المواد الصلبة الجزيئية. في حين أن القوى بين الجزيئية قوية بما يكفي لإبقاء الجزيئات في مكانها ، فإن المواد الصلبة الجزيئية لديها عادةً نقاط انصهار وغليان أقل من المواد الصلبة الذرية أو الأيونية أو الشبكية ، سندات.

مثال: ماء جليدي.

على عكس جميع الأنواع الأخرى من المواد الصلبة ، لا تظهر المواد الصلبة غير المتبلورة بنية بلورية. يتميز هذا النوع من المواد الصلبة بنمط ربط غير منتظم. قد تكون المواد الصلبة غير المتبلورة ناعمة ومطاطية عندما تتكون من جزيئات طويلة ، متشابكة معًا وتحتفظ بها قوى بين الجزيئات. المواد الصلبة الزجاجية صلبة وهشة ، تتكون من ذرات مترابطة بشكل غير منتظم بروابط تساهمية.

أمثلة: بلاستيك ، زجاج.