Rodzaje ciał stałych i jak je kategoryzować

W najszerszym znaczeniu ciała stałe można podzielić na krystaliczne ciała stałe lub bezpostaciowe ciała stałe. W szczególności naukowcy zwykle rozpoznają sześć głównych rodzajów ciał stałych, z których każdy charakteryzuje się określonymi właściwościami i strukturami.

Jonowe ciała stałe powstają, gdy przyciąganie elektrostatyczne powoduje, że aniony i kationy tworzą sieć krystaliczną. W kryształ jonowy, każdy jon jest otoczony jonami o przeciwnym ładunku. Kryształy jonowe są wyjątkowo stabilne, ponieważ do zerwania wiązań jonowych potrzeba znacznej energii.

Dodatnio naładowane jądra atomów metalu są utrzymywane razem przez elektrony walencyjne w celu utworzenia metalicznych ciał stałych. Elektrony są uważane za „zdelokalizowane”, ponieważ nie są związane z żadnymi konkretnymi atomami, jak w przypadku wiązań kowalencyjnych. Delokalizowane elektrony mogą przemieszczać się w ciele stałym. Jest to „elektronowy model morza” metalicznych ciał stałych - jądra dodatnie unoszą się w morzu elektronów ujemnych. Metale charakteryzują się wysoką temperaturą i

Przykłady: prawie wszystkie metale i ich stopy, takie jak złoto, mosiądz, stal.

Ten rodzaj bryły jest również znany po prostu jako bryła sieci. Sieciowe ciała stałe atomowe to ogromne kryształy składające się z atomów połączonych wiązaniami kowalencyjnymi. Wiele kamieni szlachetnych to atomowe bryły sieciowe.

Przykłady: Diament, ametyst, rubin.

Ciała stałe atomowe powstają, gdy słabe siły dyspersji Londynu wiążą atomy zimnych szlachetnych gazów.

Przykłady: Te ciała stałe nie są widoczne w życiu codziennym, ponieważ wymagają ekstremalnie niskich temperatur. Przykładem może być lity krypton lub lity argon.

Cząsteczki kowalencyjne utrzymywane razem przez siły międzycząsteczkowe tworzą cząsteczki stałe. Podczas gdy siły międzycząsteczkowe są wystarczająco silne, aby utrzymać cząsteczki na miejscu, zazwyczaj mają one cząsteczki stałe niższe temperatury topnienia i wrzenia niż ciała stałe metaliczne, jonowe lub sieciowe, które są utrzymywane razem przez silniejsze więzy.

Przykład: lód wodny.

W przeciwieństwie do wszystkich innych rodzajów ciał stałych, amorficzne ciała stałe nie wykazują struktury krystalicznej. Ten rodzaj bryły charakteryzuje się nieregularnym wzorem wiązania. Bezpostaciowe ciała stałe mogą być miękkie i gumowate, gdy są utworzone przez długie cząsteczki, splątane razem i utrzymywane przez siły międzycząsteczkowe. Szkliste ciała stałe są twarde i kruche, utworzone przez atomy nieregularnie połączone wiązaniami kowalencyjnymi.

Przykłady: plastik, szkło.