هناك ثلاث حالات أساسية للمادة ، وهي صلبة وسائلة وغازية. يتم تصنيفها بناءً على هيكلها من الجزيئات والأيونات والذرات المرتبة بترتيب مناسب أو مبعثرة. يمكن تصنيف المواد الصلبة بناءً على هيكلها البلوري إلى بلوري وغير متبلور. يمكن تمييز كل من هذه المواد الصلبة على أساس خواصها الكيميائية والفيزيائية.
بلوري مقابل غير متبلور
الفرق بين البلوري وغير المتبلور هو هيكلها. في حين أن الشكل البلوري أكثر ثباتًا ويتم ترتيب الأيونات في نمط معين يعرف باسم الشبكة البلورية. ومع ذلك ، في حالة غير متبلور ، فإن الجزيئات داخل المادة الصلبة مبعثرة ولا يتم ترتيبها بأي ترتيب معين.
جدول مقارنة بين البلوري وغير المتبلور
| معلمة المقارنة | بلوري | عديم الشكل |
| بنية | أيونات نمطية منتظمة | أيونات عشوائية منقوشة |
| نقطة الانصهار | درجة حرارة انصهار ثابتة | درجة حرارة انصهار غير ثابتة |
| الخصائص الفيزيائية | متباين الخواص | متماثل |
| تناظر | متماثل | غير متماثل |
| مثال | كوارتز | زجاج |
ما هو البلوري؟
مادة صلبة بلورية يُشار إليها أيضًا على أنها بلورة ، وهي مادة صلبة تتكون من ذرات أو أيونات مرتبة في بنية مجهرية مرتبة تشكل أيضًا الشبكة البلورية التي تنتشر في جميع الاتجاهات. جميع المواد الصلبة المتبلورة لها نقطة انصهار ثابتة. يُعرف ترتيب الذرات داخل البلورة بالبنية البلورية. تشكل الذرات ترتيبًا دوريًا. وإن لم تكن كل المواد الصلبة بلورات.
يتميز الهيكل البلوري بخلايا الوحدة الخاصة به. يتم بعد ذلك تكديس خلايا الوحدة في شكل ثلاثي الأبعاد لإنشاء بلورة. عادة ما يتم التعرف على البلورات من خلال شكلها المميز الذي يتكون من سطح مستو مع زوايا حادة. من الصعب التفريق بين البلوري والغير بلوري بمجرد الشعور بهما أو النظر إليهما. يمكن تمييزها بناءً على خصائصها الكيميائية والفيزيائية.
تتطلب المادة الصلبة المتبلورة درجة حرارة قصوى لتفكيك قوتها بين الجزيئات. لديهم نقطة غليان وانصهار ثابتة لأن لديهم ترتيب موحد للجزيئات. على الرغم من أنه عندما يتم قطعها في أي اتجاه معين ، تتغير الخصائص الفيزيائية ومن ثم تُعرف باسم متباين الخواص.
في بعض الحالات ، ينتج عن المواد الصلبة البلورية مادة غير متبلورة بناءً على عملية التبريد. على سبيل المثال ، الكوارتز عبارة عن بلورة بها ذرات الأكسجين والسيليكون في شكل مرتب ، ولكن عند تبريده يمكن أن ينتج عنه زجاج منظم. غالبًا ما يتم تجنب عملية البلورة لتلقي مادة صلبة غير متبلورة كمنتج نهائي للأغراض الصناعية.
يمكن أيضًا تصنيف البلورات في 7 أنواع مختلفة بناءً على المشابك والخطوط وهي رباعي الزوايا ، سداسية ، متعامدة الشكل ، مثلثية ، ثلاثية الميل ، مكعبة ، أحادية الميل. يتم تعريف المادة الصلبة المتبلورة أيضًا بنوع الجسيمات التي تتكون منها وترابطها الكيميائي. بناءً على هذه المادة الصلبة المتبلورة يمكن ب 4 أنواع أيونية وتساهمية ومعدنية وجزيئية.
ما هو غير متبلور؟
غير متبلور مشتق من مصطلح يوناني يعني "عديم الشكل". لديهم ترتيبات غير منتظمة للجسيمات المكونة للصلب. تشبه هذه الكتل الوحدة الهيكلية الأساسية الموجودة في المرحلة البلورية المقابلة لمركب مشابه.
تفتقر المادة الصلبة المتبلورة إلى ترتيب بعيد المدى مناسب ثلاثي الأبعاد من المادة البلورية. يمكن أن تكون المادة صلبة أو سائلة اعتمادًا على الاتصال بين وحدات البناء الأولية. تتمتع المواد الصلبة بمستوى عالٍ من الاتصال بينما السوائل ذات مستوى منخفض من الاتصال.
لا تحتوي المادة الصلبة غير المتبلورة على نقطة انصهار ثابتة ويمكن أن يحدث تحول المادة الصلبة إلى السائلة في نطاقات درجات حرارة مختلفة. المادة الصلبة غير المتبلورة متباينة الخواص بشكل عام (تؤدي خصائص موحدة في جميع الاتجاهات).
يمكن جعل أي مادة صلبة بلورية غير متبلورة من خلال عملية التبريد السريع. لا تسمح بترتيب جزيئاتها في شكل بلوري. يمكن تحويل المادة الصلبة غير المتبلورة مرة أخرى إلى مادة صلبة بلورية تترك لفترة أطول تحت درجة انصهارها. يتكون الهيكل الداخلي للمادة غير المتبلورة من كتل هيكلية مترابطة ، ولها تشابه مماثل مع المادة البلورية.
تتكون المادة الصلبة غير المتبلورة من مواد طبيعية ومن صنع الإنسان. المثال الأكثر شيوعًا للغير متبلور الذي يتم ملاحظته هو الزجاج. قليل من المواد الصلبة غير المتبلورة الأخرى هي مواد تشحيم الأفلام ، والزجاج المعدني ، والبوليمرات ، والمواد الهلامية. إذا تم تبريد الطور السائل بسرعة ، يمكن لأي مادة أن تتصلب وتتحول إلى مادة صلبة غير متبلورة.
الاختلافات الرئيسية بين البلورية وغير المتبلورة
- المادة الصلبة البلورية هي بنية شديدة في الطبيعة ، يتم تنظيم الجزيئات داخل المادة الصلبة في نمط مرتب يُعرف أيضًا باسم الشبكة البلورية. من ناحية أخرى ، فإن المادة الصلبة غير المتبلورة ليست منظمة على الإطلاق ، فإن الجزيئات داخل المادة الصلبة تكون غير منظمة.
- المادة الصلبة المتبلورة لها نقطة انصهار ثابتة ولكن المادة الصلبة غير المتبلورة لا تحتوي على أي نقطة انصهار ثابتة. تذوب على درجات حرارة مختلفة.
- المواد الصلبة البلورية متباينة الخواص بينما المواد الصلبة غير المتبلورة متباينة الخواص.
- مادة صلبة بلورية متماثلة بطبيعتها بينما المادة الصلبة غير المتبلورة غير متماثلة بطبيعتها.
- مثال على البلورية هو الكوارتز ومثال على غير متبلور هو الزجاج.
استنتاج
هناك ثلاث حالات للمادة وهي المواد الصلبة والسوائل والغاز. كل هذا يتوقف على عامل مدى قرب أو مدى تباعد الجزيئات عن بعضها البعض. وتنقسم المواد الصلبة كذلك إلى نوعين عريضين هما البلوري وغير المتبلور. يمكن تمييزها عن بعضها البعض بناءً على الهيكل ونقطة الانصهار والخصائص المادية والتماثل.
المواد الصلبة البلورية لها شكل وهيكل محدد. يتم ترتيب الجزيئات داخل المادة الصلبة في نمط معين. لديهم نقطة انصهار ثابتة. البلوري متباين الخواص. غير متبلور من ناحية أخرى يعرف أيضًا بالمواد الصلبة الزائفة. لا يتم ترتيب الجزيئات الموجودة في أي نمط أو تنسيق. لديهم نقاط انصهار مختلفة. هم من شكل غير منتظم.
مراجع
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169409X01000977
- https://books.google.com/books؟hl=ar&lr=&id=Pl1b_yhKH-YC&oi=fnd&pg=PP1&dq=crystalline&ots=d7r_cEFX-f&sig=yfunsduS0YhIFEujbVKyNyTgUKc
- https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00018738600101911
- https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1659873
