المادة الصلبة البلورية
تعرف المواد الصلبة البلورية بصلابتها تتميز بالترتيبات الدقيقة لجزيئاتها في هياكلها المجهرية، وتشكل هذه الهياكل شبكة بلورية داخل بنية المادة ذاتها، و تكون المسافات بين الذرات في البلورات صغيرة جدًا بسبب القوى بين الجزيئية العالية، مما ينتج عنه بلورات ذات درجات انصهار وغليان مرتفعة، كما أن نقاط انصهارها حادة، مما يعني أن البلورات ستنصهر عند درجة الحرارة تلك، كما تنكسر المواد الصلبة البلورية عند نقاط واتجاهات محددة.
هيكل المادة الصلبة البلورية
تترتب الذرات أو الجزيئات في البلورات ضمن نمط محدد يتكرر دوريًا في جميع أبعاد البلورة، مما يجعل الهيكل الداخلي للبلورة شديد التنظيم والدقة، وترتبط مكونات الذرات فيما بينها بروابط تعتمد على نوعية هذه المكونات وترابطها.
تسمى أصغر وحدة متكررة في النمط باسم خلية الوحدة، بحيث تتكون البلورة من عدد من خلايا الوحدة المتماثلة والمنتشرة في الأبعاد الثلاثة لها، ويطلق على مواضع الذرات أو الجزيئات ضمن خلية الوحدة اسم نقاط الشبكة، وتعد خلية الوحدة الأساس في بنية البلورة وتحديد بعض الخصائص، كما أن هذه الوحدة هي ما يراه العلماء عندما ينظرون إلى البلورة باستخدام حيود الأشعة السينية ، بحيث تساعدهم في تحديد مكونات البلورة وبنيتها.
أنواع المادة الصلبة البلورية
تصنف المواد الصلبة البلورية تبعًا لأنواع الجزيئات والروابط الكيميائية التي تحدث بين جزيئاتها، وهي كالآتي:
البلورات الأيونية
تتكون البلورات الأيونية من تناوب بين الأيونات سالبة الشحنة والكاتيونات موجبة الشحنة، وقد تكون هذه الأيونات أحادية الذرة أو متعددة الذرات، وتحدث هذه البلورات نتيجة تفاعل أحد عناصر المجموعة 1 أو 2 مع اللافلزات من المجموعة 16 أو 17 أو الأيونات اللافلزية متعددة الذرات، وتتميز البلورات الأيونية بكونها صلبة وهشة وتمتلك درجات انصهار عالية، من الأمثلة على هذه البلورات ملح كلوريد الصوديوم.
البلورات المعدنية
تتكون البورات المعدنية من كاتيونات محاطة بمجموعة كبيرة من إلكترونات التكافؤ المتنقلة، إذ لا تنتمي هذه الإلكترونات إلى أي ذرة ولكنها قادرة على التحرك عبر البلورة كاملة، وبسبب هذه الإلكترونات غير الموضعية فإن المعادن تعد موصلًا جيدًا للكهرباء، كما أن لها مدى واسعاً من درجات الانصهار.
بلورات الشبكة التساهمية
تتكون هذه البلورات من ذرات تتواجد عند نقاط شبكات البلورة، وترتبط كل ذرة منها برابطة تساهمية مع الذرات القريبة المجاورة لها، وتحتوي الشبكات التساهمية على عدد كبير من الذرات، وتتميز هذه البلورات بصلابتها ودرجات انصهارها وغليانها المرتفعة جدًا، ولكنها غير قادرة على إيصال الكهرباء لأنها تتكون من ذرات وليس أيونات، ومن الأمثلة على بلورات الشبكة التساهمية: الألماس والكوارتز وأشباه الفلزات وأكاسيد المعادن الانتقالية وأشباه الفلزات.
البلورات الجزيئية
تتكون البلورات الجزيئية من جزيئات عند نقاط الشبكة البلورية تربط بينها قوى ضعيفة نسبيًا، وتكون هذه القوى بين الجزيئات قوى تشتت إذا كانت البلورات غير قطبية، بينما تكون قوى ثنائية القطب في حالة البلورات القطبية.
من الممكن أن ترتبط الجزيئات بين بعضها بقوى هيدروجينية كبلورات الجليد، وقد تتكون هذه الجزيئات عند تبريد أحد الغازات بحيث تكون نقاط الشبكة مكونة من ذرات فردية وليس جزيئات، وتتميز هذه البلورات بروابط ضعيفة ونقاط انصهار وغليان قليلة وموصلية رديئة للكهرباء.
