చాలా పదార్ధాలు పరిస్థితులపై ఆధారపడి, సమిష్టి యొక్క మూడు స్థితులలో ఒకదానిలో ఉండే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి: ఘన, ద్రవ లేదా వాయు.
ఉదాహరణకు, 0-100 o C ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో సాధారణ పీడనం వద్ద ఉన్న నీరు ఒక ద్రవం, 100 o C కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద అది వాయు స్థితిలో మాత్రమే ఉంటుంది మరియు 0 o C కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఇది ఘన పదార్థం.
ఘన స్థితిలో ఉన్న పదార్థాలు నిరాకార మరియు స్ఫటికాకారంగా విభజించబడ్డాయి.
నిరాకార పదార్ధాల యొక్క లక్షణం స్పష్టమైన ద్రవీభవన స్థానం లేకపోవడం: పెరుగుతున్న ఉష్ణోగ్రతతో వాటి ద్రవత్వం క్రమంగా పెరుగుతుంది. నిరాకార పదార్ధాలలో మైనపు, పారాఫిన్, చాలా ప్లాస్టిక్‌లు, గాజు మొదలైన సమ్మేళనాలు ఉంటాయి.
ఇప్పటికీ, స్ఫటికాకార పదార్థాలు నిర్దిష్ట ద్రవీభవన స్థానం కలిగి ఉంటాయి, అనగా. ఒక స్ఫటికాకార నిర్మాణంతో కూడిన పదార్ధం ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రతను చేరుకున్న తర్వాత క్రమంగా కాకుండా ఆకస్మికంగా ఘన స్థితి నుండి ద్రవ స్థితికి వెళుతుంది. స్ఫటికాకార పదార్ధాల ఉదాహరణలు టేబుల్ ఉప్పు, చక్కెర మరియు మంచు.
నిరాకార మరియు స్ఫటికాకార ఘనపదార్థాల భౌతిక లక్షణాలలో వ్యత్యాసం ప్రాథమికంగా అటువంటి పదార్ధాల నిర్మాణ లక్షణాల కారణంగా ఉంటుంది. నిరాకార మరియు స్ఫటికాకార స్థితిలో ఉన్న పదార్ధం మధ్య తేడా ఏమిటి అనేది క్రింది ఉదాహరణ నుండి చాలా సులభంగా అర్థం చేసుకోవచ్చు:
మీరు చూడగలిగినట్లుగా, నిరాకార పదార్ధంలో, స్ఫటికాకార వలె కాకుండా, కణాల అమరికలో ఎటువంటి క్రమం లేదు. ఒక స్ఫటికాకార పదార్ధంలో మీరు మానసికంగా ఒకదానికొకటి దగ్గరగా ఉన్న రెండు అణువులను సరళ రేఖతో కనెక్ట్ చేస్తే, అదే కణాలు ఖచ్చితంగా నిర్వచించబడిన వ్యవధిలో ఈ రేఖపై ఉన్నాయని మీరు కనుగొనవచ్చు:
అందువలన, స్ఫటికాకార పదార్ధాల విషయంలో, మేము ఒక క్రిస్టల్ లాటిస్ వంటి భావన గురించి మాట్లాడవచ్చు.
క్రిస్టల్ లాటిస్ స్ఫటికాన్ని ఏర్పరిచే కణాలు ఉన్న అంతరిక్షంలో పాయింట్లను అనుసంధానించే ప్రాదేశిక ఫ్రేమ్‌వర్క్ అని పిలుస్తారు.
స్ఫటికాన్ని ఏర్పరిచే కణాలు ఉన్న ప్రదేశంలో ఉన్న పాయింట్లను అంటారు క్రిస్టల్ లాటిస్ నోడ్స్ .
క్రిస్టల్ లాటిస్ యొక్క నోడ్‌ల వద్ద ఏ కణాలు ఉన్నాయి అనే దానిపై ఆధారపడి, అవి వేరు చేయబడతాయి: పరమాణు, పరమాణు, అయానిక్ మరియు మెటల్ క్రిస్టల్ లాటిస్ .
నోడ్స్ లో పరమాణు క్రిస్టల్ లాటిస్
మాలిక్యులర్ లాటిస్‌కి ఉదాహరణగా మంచు క్రిస్టల్ లాటిస్పరమాణువులు బలమైన సమయోజనీయ బంధాల ద్వారా అనుసంధానించబడిన అణువులు ఉన్నాయి, అయితే అణువులు బలహీనమైన ఇంటర్‌మోలిక్యులర్ శక్తుల ద్వారా ఒకదానికొకటి దగ్గరగా ఉంటాయి. అటువంటి బలహీనమైన ఇంటర్‌మోలిక్యులర్ ఇంటరాక్షన్‌ల కారణంగా, మాలిక్యులర్ లాటిస్‌తో కూడిన స్ఫటికాలు పెళుసుగా ఉంటాయి. ఇటువంటి పదార్ధాలు ఇతర రకాల నిర్మాణంతో ఉన్న పదార్ధాల నుండి గణనీయంగా తక్కువ ద్రవీభవన మరియు మరిగే బిందువుల ద్వారా విభిన్నంగా ఉంటాయి, విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని నిర్వహించవు మరియు వివిధ ద్రావకాలలో కరిగిపోవచ్చు లేదా కరిగిపోకపోవచ్చు. అటువంటి సమ్మేళనాల పరిష్కారాలు సమ్మేళనం యొక్క తరగతిపై ఆధారపడి విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని నిర్వహించవచ్చు లేదా నిర్వహించకపోవచ్చు. మాలిక్యులర్ క్రిస్టల్ లాటిస్‌తో కూడిన సమ్మేళనాలు అనేక సాధారణ పదార్ధాలను కలిగి ఉంటాయి - నాన్-లోహాలు (గట్టిపడిన H 2, O 2, Cl 2, ఆర్థోహోంబిక్ సల్ఫర్ S 8, వైట్ ఫాస్పరస్ P 4), అలాగే అనేక సంక్లిష్ట పదార్థాలు - లోహాలు కాని హైడ్రోజన్ సమ్మేళనాలు, ఆమ్లాలు, నాన్-మెటల్ ఆక్సైడ్లు, చాలా సేంద్రీయ పదార్థాలు. ఒక పదార్ధం వాయు లేదా ద్రవ స్థితిలో ఉన్నట్లయితే, మాలిక్యులర్ క్రిస్టల్ లాటిస్ గురించి మాట్లాడటం సరికాదని గమనించాలి: పరమాణు రకం నిర్మాణం అనే పదాన్ని ఉపయోగించడం మరింత సరైనది.
డైమండ్ క్రిస్టల్ లాటిస్ అటామిక్ లాటిస్‌కి ఉదాహరణనోడ్స్ లో పరమాణు క్రిస్టల్ లాటిస్
అణువులు ఉన్నాయి. అంతేకాకుండా, అటువంటి క్రిస్టల్ లాటిస్ యొక్క అన్ని నోడ్‌లు బలమైన సమయోజనీయ బంధాల ద్వారా ఒకే క్రిస్టల్‌గా "లింక్ చేయబడ్డాయి". నిజానికి, అటువంటి క్రిస్టల్ ఒక పెద్ద అణువు. వాటి నిర్మాణ లక్షణాల కారణంగా, పరమాణు స్ఫటిక లాటిస్‌తో కూడిన అన్ని పదార్ధాలు ఘనమైనవి, అధిక ద్రవీభవన బిందువులను కలిగి ఉంటాయి, రసాయనికంగా నిష్క్రియంగా ఉంటాయి, నీటిలో లేదా కర్బన ద్రావకాలలో కరగవు మరియు వాటి కరుగులు విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని నిర్వహించవు. అణు రకం నిర్మాణంతో కూడిన పదార్ధాలలో బోరాన్ B, కార్బన్ సి (డైమండ్ మరియు గ్రాఫైట్), సాధారణ పదార్ధాల నుండి సిలికాన్ Si మరియు సంక్లిష్ట పదార్ధాల నుండి సిలికాన్ డయాక్సైడ్ SiO 2 (క్వార్ట్జ్), సిలికాన్ కార్బైడ్ SiC, బోరాన్ నైట్రైడ్ BN వంటివి ఉన్నాయని గుర్తుంచుకోవాలి.
తో పదార్థాల కోసం అయానిక్ క్రిస్టల్ లాటిస్
లాటిస్ సైట్లు అయానిక్ బంధాల ద్వారా ఒకదానికొకటి అనుసంధానించబడిన అయాన్లను కలిగి ఉంటాయి.
అయానిక్ బంధాలు చాలా బలంగా ఉన్నందున, అయానిక్ లాటిస్ ఉన్న పదార్థాలు సాపేక్షంగా అధిక కాఠిన్యం మరియు వక్రీభవనతను కలిగి ఉంటాయి. చాలా తరచుగా, అవి నీటిలో కరుగుతాయి మరియు వాటి పరిష్కారాలు కరుగుతాయి, విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని నిర్వహిస్తాయి.
అయానిక్ క్రిస్టల్ లాటిస్‌తో కూడిన పదార్ధాలలో మెటల్ మరియు అమ్మోనియం లవణాలు (NH 4 +), బేస్‌లు మరియు మెటల్ ఆక్సైడ్లు ఉంటాయి. ఒక పదార్ధం యొక్క అయానిక్ నిర్మాణం యొక్క ఖచ్చితమైన సంకేతం ఒక సాధారణ లోహం మరియు నాన్-మెటల్ యొక్క రెండు అణువుల కూర్పులో ఉండటం.
అయానిక్ లాటిస్‌కు ఉదాహరణగా సోడియం క్లోరైడ్ యొక్క క్రిస్టల్ లాటిస్
ఉచిత లోహాల స్ఫటికాలలో గమనించవచ్చు, ఉదాహరణకు, సోడియం Na, ఇనుము Fe, మెగ్నీషియం Mg మొదలైనవి. మెటల్ క్రిస్టల్ లాటిస్ విషయంలో, దాని నోడ్స్ కాటయాన్స్ మరియు మెటల్ అణువులను కలిగి ఉంటాయి, వాటి మధ్య ఎలక్ట్రాన్లు కదులుతాయి. ఈ సందర్భంలో, కదిలే ఎలక్ట్రాన్లు క్రమానుగతంగా కాటయాన్‌లకు జోడించబడతాయి, తద్వారా వాటి ఛార్జ్‌ను తటస్థీకరిస్తుంది మరియు వ్యక్తిగత తటస్థ లోహ అణువులు ప్రతిగా వాటి ఎలక్ట్రాన్‌లలో కొన్నింటిని “విడుదల” చేస్తాయి, క్రమంగా, కాటయాన్‌లుగా మారుతాయి. వాస్తవానికి, "ఉచిత" ఎలక్ట్రాన్లు వ్యక్తిగత అణువులకు చెందినవి కావు, కానీ మొత్తం క్రిస్టల్‌కు చెందినవి.
ఇటువంటి నిర్మాణాత్మక లక్షణాలు లోహాలు వేడిని మరియు విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని బాగా నిర్వహిస్తాయి మరియు తరచుగా అధిక డక్టిలిటీ (మాలిబిలిటీ) కలిగి ఉంటాయి.
లోహాల ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రతల వ్యాప్తి చాలా పెద్దది. ఉదాహరణకు, పాదరసం యొక్క ద్రవీభవన స్థానం సుమారుగా మైనస్ 39 ° C (సాధారణ పరిస్థితుల్లో ద్రవం), మరియు టంగ్స్టన్ 3422 ° C. సాధారణ పరిస్థితుల్లో పాదరసం తప్ప అన్ని లోహాలు ఘనపదార్థాలు అని గమనించాలి.
ఇది రసాయన పరస్పర చర్యలలోకి ప్రవేశించే వ్యక్తిగత అణువులు లేదా అణువులు కాదు, కానీ పదార్థాలు. బంధం రకాన్ని బట్టి పదార్థాలు వర్గీకరించబడతాయి పరమాణు మరియు పరమాణుయేతర భవనాలు.
ఇవి అణువులతో తయారైన పదార్థాలు. అటువంటి పదార్ధాలలో అణువుల మధ్య బంధాలు చాలా బలహీనంగా ఉంటాయి, అణువులోని అణువుల మధ్య కంటే చాలా బలహీనంగా ఉంటాయి మరియు సాపేక్షంగా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కూడా అవి విచ్ఛిన్నమవుతాయి - పదార్ధం ద్రవంగా మరియు తరువాత వాయువుగా మారుతుంది (అయోడిన్ యొక్క సబ్లిమేషన్). పెరుగుతున్న పరమాణు బరువుతో అణువులతో కూడిన పదార్ధాల ద్రవీభవన మరియు మరిగే బిందువులు పెరుగుతాయి. పరమాణు పదార్ధాలలో పరమాణు నిర్మాణం (C, Si, Li, Na, K, Cu, Fe, W) ఉన్న పదార్థాలు ఉన్నాయి, వాటిలో లోహాలు మరియు లోహాలు ఉన్నాయి.
పదార్థాల పరమాణు రహిత నిర్మాణం
పదార్థాలకు పరమాణు రహితనిర్మాణాలు అయానిక్ సమ్మేళనాలను కలిగి ఉంటాయి. లోహాలు లేని లోహాల యొక్క చాలా సమ్మేళనాలు ఈ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటాయి: అన్ని లవణాలు (NaCl, K 2 S0 4), కొన్ని హైడ్రైడ్లు (LiH) మరియు ఆక్సైడ్లు (CaO, MgO, FeO), స్థావరాలు (NaOH, KOH). అయానిక్ (నాన్-మాలిక్యులర్) పదార్థాలు అధిక ద్రవీభవన మరియు మరిగే పాయింట్లను కలిగి ఉంటాయి.
ఘనపదార్థాలు: స్ఫటికాకార మరియు నిరాకార
నిరాకార పదార్థాలువాటికి స్పష్టమైన ద్రవీభవన స్థానం లేదు - వేడి చేసినప్పుడు, అవి క్రమంగా మృదువుగా మరియు ద్రవ స్థితికి మారుతాయి. ఉదాహరణకు, ప్లాస్టిసిన్ మరియు వివిధ రెసిన్లు నిరాకార స్థితిలో ఉన్నాయి.
స్ఫటికాకార పదార్థాలుఅవి కలిగి ఉన్న కణాల సరైన అమరిక ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి: అణువులు, అణువులు మరియు అయాన్లు - అంతరిక్షంలో ఖచ్చితంగా నిర్వచించబడిన పాయింట్ల వద్ద. ఈ పాయింట్లు సరళ రేఖల ద్వారా అనుసంధానించబడినప్పుడు, ఒక ప్రాదేశిక ఫ్రేమ్ ఏర్పడుతుంది, దీనిని పిలుస్తారు క్రిస్టల్ లాటిస్. క్రిస్టల్ కణాలు ఉన్న పాయింట్లను అంటారు లాటిస్ నోడ్స్.
క్రిస్టల్ లాటిస్ యొక్క నోడ్‌ల వద్ద ఉన్న కణాల రకాన్ని బట్టి మరియు వాటి మధ్య కనెక్షన్ యొక్క స్వభావాన్ని బట్టి, నాలుగు రకాల క్రిస్టల్ లాటిస్‌లు వేరు చేయబడతాయి: అయానిక్, పరమాణు, పరమాణు మరియు లోహ .
అయానిక్ క్రిస్టల్ లాటిస్‌లు
అయానిక్క్రిస్టల్ లాటిస్ అని పిలుస్తారు, వీటిలో నోడ్లలో అయాన్లు ఉంటాయి. అవి అయానిక్ బంధాలతో కూడిన పదార్ధాల ద్వారా ఏర్పడతాయి, ఇవి సాధారణ అయాన్లు Na +, Cl -, మరియు కాంప్లెక్స్ S0 4 2-, OH - రెండింటినీ బంధించగలవు. పర్యవసానంగా, లవణాలు మరియు కొన్ని ఆక్సైడ్లు మరియు లోహాల హైడ్రాక్సైడ్లు అయానిక్ క్రిస్టల్ లాటిస్‌లను కలిగి ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, సోడియం క్లోరైడ్ క్రిస్టల్ ధనాత్మక Na + మరియు నెగటివ్ Cl - అయాన్ల ప్రత్యామ్నాయం నుండి నిర్మించబడింది, ఇది క్యూబ్-ఆకారపు జాలకను ఏర్పరుస్తుంది.
టేబుల్ ఉప్పు యొక్క అయానిక్ క్రిస్టల్ లాటిస్
అటువంటి క్రిస్టల్‌లోని అయాన్ల మధ్య బంధాలు చాలా స్థిరంగా ఉంటాయి. అందువల్ల, అయానిక్ లాటిస్ ఉన్న పదార్థాలు సాపేక్షంగా అధిక కాఠిన్యం మరియు బలంతో వర్గీకరించబడతాయి, అవి వక్రీభవన మరియు అస్థిరత లేనివి.
అటామిక్ క్రిస్టల్ లాటిస్‌లు
పరమాణువుక్రిస్టల్ లాటిస్ అని పిలుస్తారు, వీటిలో నోడ్లలో వ్యక్తిగత అణువులు ఉన్నాయి. అటువంటి లాటిస్‌లలో, పరమాణువులు చాలా బలమైన సమయోజనీయ బంధాల ద్వారా ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. ఈ రకమైన క్రిస్టల్ లాటిస్‌లతో కూడిన పదార్ధాల ఉదాహరణ వజ్రం, కార్బన్ యొక్క అలోట్రోపిక్ మార్పులలో ఒకటి.
డైమండ్ యొక్క అటామిక్ క్రిస్టల్ లాటిస్
అటామిక్ క్రిస్టల్ లాటిస్‌తో కూడిన చాలా పదార్థాలు చాలా ఎక్కువ ద్రవీభవన బిందువులను కలిగి ఉంటాయి (ఉదాహరణకు, వజ్రం కోసం ఇది 3500 ° C కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది), అవి బలంగా మరియు గట్టిగా ఉంటాయి మరియు ఆచరణాత్మకంగా కరగవు.
మాలిక్యులర్ క్రిస్టల్ లాటిస్‌లు
పరమాణువుక్రిస్టల్ లాటిస్ అని పిలుస్తారు, వీటిలో అణువులు ఉన్నాయి.
అయోడిన్ యొక్క మాలిక్యులర్ క్రిస్టల్ లాటిస్
ఈ అణువులలోని రసాయన బంధాలు ధ్రువ (HCl, H 2 O) మరియు నాన్-పోలార్ (N 2, O 2) రెండూ కావచ్చు. అణువుల లోపల పరమాణువులు చాలా బలమైన సమయోజనీయ బంధాల ద్వారా అనుసంధానించబడినప్పటికీ, బలహీనమైన ఇంటర్‌మోలిక్యులర్ శక్తులు అణువుల మధ్య పనిచేస్తాయి. అందువల్ల, మాలిక్యులర్ క్రిస్టల్ లాటిస్‌లతో కూడిన పదార్థాలు తక్కువ కాఠిన్యం, తక్కువ ద్రవీభవన బిందువులు మరియు అస్థిరతను కలిగి ఉంటాయి. చాలా ఘన కర్బన సమ్మేళనాలు పరమాణు క్రిస్టల్ లాటిస్‌లను కలిగి ఉంటాయి (నాఫ్తలీన్, గ్లూకోజ్, చక్కెర).
మెటల్ క్రిస్టల్ లాటిస్
లోహ బంధాలు కలిగిన పదార్థాలు కలిగి ఉంటాయి మెటల్క్రిస్టల్ లాటిస్.
అటువంటి లాటిస్‌ల సైట్‌లలో అణువులు మరియు అయాన్లు ఉన్నాయి (అణువులు లేదా అయాన్లు, వీటిలో లోహ అణువులు సులభంగా రూపాంతరం చెందుతాయి, వాటి బాహ్య ఎలక్ట్రాన్‌లను “సాధారణ ఉపయోగం కోసం” వదిలివేస్తాయి). లోహాల యొక్క ఈ అంతర్గత నిర్మాణం వాటి లక్షణ భౌతిక లక్షణాలను నిర్ణయిస్తుంది: సున్నితత్వం, డక్టిలిటీ, విద్యుత్ మరియు ఉష్ణ వాహకత, లక్షణం లోహ మెరుపు.
పుట 1
పరమాణు క్రిస్టల్ లాటిస్‌లు మరియు సంబంధిత మాలిక్యులర్ బాండ్‌లు ప్రధానంగా ఆ పదార్థాల స్ఫటికాలలో ఏ అణువులలో బంధాలు సమయోజనీయంగా ఉంటాయి. వేడిచేసినప్పుడు, అణువుల మధ్య బంధాలు సులభంగా నాశనం అవుతాయి, అందుకే పరమాణు లాటిస్‌లతో కూడిన పదార్థాలు తక్కువ ద్రవీభవన బిందువులను కలిగి ఉంటాయి.
మాలిక్యులర్ క్రిస్టల్ లాటిస్‌లు ధ్రువ అణువుల నుండి ఏర్పడతాయి, వాటి మధ్య పరస్పర శక్తులు ఉత్పన్నమవుతాయి, వాన్ డెర్ వాల్స్ శక్తులు అని పిలవబడేవి, ఇవి విద్యుత్ స్వభావం కలిగి ఉంటాయి. మాలిక్యులర్ లాటిస్‌లో అవి బలహీనమైన బంధాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. మంచు, సహజ సల్ఫర్ మరియు అనేక కర్బన సమ్మేళనాలు పరమాణు క్రిస్టల్ లాటిస్‌ను కలిగి ఉంటాయి.
అయోడిన్ యొక్క మాలిక్యులర్ క్రిస్టల్ లాటిస్ అంజీర్‌లో చూపబడింది. 3.17 చాలా స్ఫటికాకార కర్బన సమ్మేళనాలు పరమాణు జాలకను కలిగి ఉంటాయి.
మాలిక్యులర్ క్రిస్టల్ లాటిస్ యొక్క నోడ్‌లు అణువుల ద్వారా ఏర్పడతాయి. ఉదాహరణకు, హైడ్రోజన్, ఆక్సిజన్, నైట్రోజన్, నోబుల్ వాయువులు, కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు కర్బన పదార్థాల స్ఫటికాలు పరమాణు జాలకను కలిగి ఉంటాయి.
ఘన దశ యొక్క మాలిక్యులర్ క్రిస్టల్ లాటిస్ ఉనికిని తల్లి మద్యం నుండి అయాన్ల యొక్క అతితక్కువ శోషణకు కారణం, మరియు తత్ఫలితంగా, అయానిక్ క్రిస్టల్ ద్వారా వర్గీకరించబడిన అవక్షేపాలతో పోలిస్తే అవక్షేపాల యొక్క చాలా ఎక్కువ స్వచ్ఛత. ఈ సందర్భంలో అవపాతం సరైన ఆమ్లత ప్రాంతంలో సంభవిస్తుంది, ఇది ఈ కారకం ద్వారా అవక్షేపించబడిన అయాన్లకు భిన్నంగా ఉంటుంది, ఇది కాంప్లెక్స్‌ల సంబంధిత స్థిరత్వ స్థిరాంకాల విలువపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ వాస్తవం పరిష్కారం యొక్క ఆమ్లతను సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా, నిర్దిష్ట అయాన్ల ఎంపిక మరియు కొన్నిసార్లు నిర్దిష్ట అవపాతం సాధించడానికి అనుమతిస్తుంది. సేంద్రీయ కారకాలలో దాత సమూహాల యొక్క సరైన మార్పు ద్వారా ఇలాంటి ఫలితాలను తరచుగా పొందవచ్చు, అవక్షేపించబడిన సంక్లిష్ట కాటయాన్‌ల లక్షణాలను పరిగణనలోకి తీసుకుంటారు.
మాలిక్యులర్ క్రిస్టల్ లాటిస్‌లలో, బంధాల యొక్క స్థానిక అనిసోట్రోపి గమనించబడుతుంది, అవి: ఇంటర్‌మోలిక్యులర్ శక్తులు ఇంటర్‌మోలిక్యులర్ వాటితో పోలిస్తే చాలా పెద్దవి.
మాలిక్యులర్ క్రిస్టల్ లాటిస్‌లలో, అణువులు లాటిస్ సైట్‌లలో ఉంటాయి. సమయోజనీయ బంధాలతో ఉన్న చాలా పదార్థాలు ఈ రకమైన స్ఫటికాలను ఏర్పరుస్తాయి. మాలిక్యులర్ లాటిస్‌లు ఘన హైడ్రోజన్, క్లోరిన్, కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు సాధారణ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద వాయువుగా ఉండే ఇతర పదార్ధాలను ఏర్పరుస్తాయి. చాలా సేంద్రీయ పదార్ధాల స్ఫటికాలు కూడా ఈ రకానికి చెందినవి. అందువలన, పరమాణు క్రిస్టల్ లాటిస్‌తో చాలా పదార్థాలు తెలుసు.
మాలిక్యులర్ క్రిస్టల్ లాటిస్‌లలో, సాపేక్షంగా బలహీనమైన వాన్ డెర్ వాల్స్ శక్తులను ఉపయోగించి రాజ్యాంగ అణువులు ఒకదానికొకటి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి, అయితే అణువులోని అణువులు చాలా బలమైన సమయోజనీయ బంధాలతో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. అందువల్ల, అటువంటి లాటిస్‌లలో అణువులు తమ వ్యక్తిత్వాన్ని నిలుపుకుంటాయి మరియు క్రిస్టల్ లాటిస్ యొక్క ఒక స్థలాన్ని ఆక్రమిస్తాయి. అణువులు ఆకారం మరియు పరిమాణంలో సమానంగా ఉంటే ఇక్కడ ప్రత్యామ్నాయం సాధ్యమవుతుంది. అణువులను అనుసంధానించే శక్తులు సాపేక్షంగా బలహీనంగా ఉన్నందున, ఇక్కడ ప్రత్యామ్నాయం యొక్క సరిహద్దులు చాలా విస్తృతంగా ఉంటాయి. నికిటిన్ చూపినట్లుగా, నోబుల్ వాయువుల పరమాణువులు ఈ పదార్ధాల లాటిస్‌లలో CO2, SO2, CH3COCH3 మరియు ఇతరుల అణువులను ఐసోమోర్ఫికల్‌గా భర్తీ చేయగలవు. రసాయన సూత్రం యొక్క సారూప్యత ఇక్కడ అవసరం లేదు.
మాలిక్యులర్ క్రిస్టల్ లాటిస్‌లలో, అణువులు లాటిస్ సైట్‌లలో ఉంటాయి. సమయోజనీయ బంధాలతో ఉన్న చాలా పదార్థాలు ఈ రకమైన స్ఫటికాలను ఏర్పరుస్తాయి. మాలిక్యులర్ లాటిస్‌లు ఘన హైడ్రోజన్, క్లోరిన్, కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు సాధారణ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద వాయువుగా ఉండే ఇతర పదార్ధాలను ఏర్పరుస్తాయి. చాలా సేంద్రీయ పదార్ధాల స్ఫటికాలు కూడా ఈ రకానికి చెందినవి. అందువలన, పరమాణు క్రిస్టల్ లాటిస్‌తో చాలా పదార్థాలు తెలుసు. లాటిస్ సైట్‌ల వద్ద ఉన్న అణువులు ఒకదానికొకటి ఇంటర్‌మోలిక్యులర్ శక్తుల ద్వారా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి (ఈ శక్తుల స్వభావం పైన చర్చించబడింది; పేజీని చూడండి. రసాయన బంధన శక్తుల కంటే ఇంటర్‌మోలిక్యులర్ శక్తులు చాలా బలహీనంగా ఉంటాయి కాబట్టి, పరమాణు స్ఫటికాలు తక్కువ-కరగడం, గణనీయమైన అస్థిరత కలిగి ఉంటాయి మరియు వాటి కాఠిన్యం ముఖ్యంగా తక్కువ ధృవపదార్థాల యొక్క ద్రవీభవన మరియు మరిగే బిందువులు, ఉదాహరణకు, పారాఫిన్ స్ఫటికాలు చాలా మృదువుగా ఉంటాయి, అయితే ఈ స్ఫటికాలు కూర్చిన హైడ్రోకార్బన్ అణువులలోని C-C సమయోజనీయ బంధాలు అంత బలంగా ఉంటాయి. నోబుల్ ఖనిజాల వాయువుల ద్వారా ఏర్పడిన వజ్రంలోని బంధాలను మోనాటమిక్ అణువులతో కూడిన పరమాణువుగా కూడా వర్గీకరించాలి, ఎందుకంటే ఈ స్ఫటికాల నిర్మాణంలో వాలెన్స్ శక్తులు పాత్ర పోషించవు మరియు ఇక్కడ కణాల మధ్య బంధాలు ఒకే స్వభావం కలిగి ఉంటాయి. ఇతర పరమాణు స్ఫటికాలలో వలె, ఇది ఈ స్ఫటికాలలో సాపేక్షంగా పెద్ద ఇంటర్‌టామిక్ దూరాలను నిర్ణయిస్తుంది.
| Debyegram నమోదు పథకం. |
మాలిక్యులర్ క్రిస్టల్ లాటిస్‌ల నోడ్‌ల వద్ద బలహీనమైన ఇంటర్‌మోలిక్యులర్ శక్తుల ద్వారా ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడిన అణువులు ఉన్నాయి. ఇటువంటి స్ఫటికాలు అణువులలో సమయోజనీయ బంధాలతో పదార్థాలను ఏర్పరుస్తాయి. మాలిక్యులర్ క్రిస్టల్ లాటిస్‌తో చాలా పదార్థాలు తెలుసు. మాలిక్యులర్ లాటిస్‌లు ఘన హైడ్రోజన్, క్లోరిన్, కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు సాధారణ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద వాయులా ఉండే ఇతర పదార్ధాలను కలిగి ఉంటాయి. చాలా సేంద్రీయ పదార్ధాల స్ఫటికాలు కూడా ఈ రకానికి చెందినవి.
అనేక భౌతిక మరియు రసాయన ప్రతిచర్యలను నిర్వహిస్తున్నప్పుడు, ఒక పదార్ధం అగ్రిగేషన్ యొక్క ఘన స్థితికి వెళుతుంది. ఈ సందర్భంలో, అణువులు మరియు అణువులు అటువంటి ప్రాదేశిక క్రమంలో తమను తాము ఏర్పాటు చేసుకుంటాయి, దీనిలో పదార్థం యొక్క కణాల మధ్య పరస్పర చర్య యొక్క శక్తులు గరిష్టంగా సమతుల్యమవుతాయి. ఈ విధంగా ఘన పదార్ధం యొక్క బలం సాధించబడుతుంది. అణువులు, ఒక నిర్దిష్ట స్థానాన్ని ఆక్రమించిన తర్వాత, చిన్న ఓసిలేటరీ కదలికలను నిర్వహిస్తాయి, దీని వ్యాప్తి ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది, అయితే అంతరిక్షంలో వాటి స్థానం స్థిరంగా ఉంటుంది. ఆకర్షణ మరియు వికర్షణ శక్తులు ఒకదానికొకటి కొంత దూరంలో సమతుల్యం చేస్తాయి.
పదార్థం యొక్క నిర్మాణం గురించి ఆధునిక ఆలోచనలు
ఒక పరమాణువు ధనాత్మక చార్జ్‌ని కలిగి ఉండే చార్జ్డ్ న్యూక్లియస్ మరియు నెగటివ్ చార్జ్‌లను కలిగి ఉండే ఎలక్ట్రాన్‌లను కలిగి ఉంటుందని ఆధునిక శాస్త్రం చెబుతోంది. సెకనుకు అనేక వేల ట్రిలియన్ విప్లవాల వేగంతో, ఎలక్ట్రాన్లు తమ కక్ష్యలలో తిరుగుతాయి, కేంద్రకం చుట్టూ ఎలక్ట్రాన్ మేఘాన్ని సృష్టిస్తాయి. న్యూక్లియస్ యొక్క ధనాత్మక చార్జ్ సంఖ్యాపరంగా ఎలక్ట్రాన్ల ప్రతికూల చార్జ్‌కి సమానం. అందువలన, పదార్ధం యొక్క అణువు విద్యుత్ తటస్థంగా ఉంటుంది. ఎలక్ట్రాన్లు వాటి మాతృ పరమాణువు నుండి వేరు చేయబడినప్పుడు ఇతర పరమాణువులతో సాధ్యమైన పరస్పర చర్యలు జరుగుతాయి, తద్వారా విద్యుత్ సమతుల్యత దెబ్బతింటుంది. ఒక సందర్భంలో, అణువులు ఒక నిర్దిష్ట క్రమంలో అమర్చబడి ఉంటాయి, దీనిని క్రిస్టల్ లాటిస్ అంటారు. మరొకదానిలో, న్యూక్లియైలు మరియు ఎలక్ట్రాన్ల సంక్లిష్ట పరస్పర చర్య కారణంగా, అవి వివిధ రకాలు మరియు సంక్లిష్టత యొక్క అణువులుగా మిళితం చేయబడతాయి.
క్రిస్టల్ లాటిస్ యొక్క నిర్వచనం
కలిసి తీసుకుంటే, వివిధ రకాల పదార్థాల స్ఫటికాకార లాటిస్‌లు వేర్వేరు ప్రాదేశిక ధోరణులతో కూడిన నెట్‌వర్క్‌లు, వీటిలో నోడ్‌ల వద్ద అయాన్లు, అణువులు లేదా అణువులు ఉంటాయి. ఈ స్థిరమైన రేఖాగణిత ప్రాదేశిక స్థితిని పదార్ధం యొక్క క్రిస్టల్ లాటిస్ అంటారు. ఒక క్రిస్టల్ సెల్ యొక్క నోడ్‌ల మధ్య దూరాన్ని గుర్తింపు కాలం అంటారు. సెల్ నోడ్స్ ఉన్న ప్రాదేశిక కోణాలను పారామితులు అంటారు. బంధాలను నిర్మించే పద్ధతి ప్రకారం, క్రిస్టల్ లాటిస్‌లు సరళమైనవి, బేస్-కేంద్రీకృతమైనవి, ముఖం-కేంద్రీకృతమైనవి మరియు శరీర-కేంద్రీకృతమైనవి. పదార్థం యొక్క కణాలు సమాంతర పైప్డ్ యొక్క మూలల్లో మాత్రమే ఉన్నట్లయితే, అటువంటి జాలకను సాధారణ అంటారు. అటువంటి లాటిస్ యొక్క ఉదాహరణ క్రింద చూపబడింది:
నోడ్‌లతో పాటు, పదార్ధం యొక్క కణాలు ప్రాదేశిక వికర్ణాల మధ్యలో ఉన్నట్లయితే, పదార్ధంలోని కణాల యొక్క ఈ అమరికను శరీర-కేంద్రీకృత క్రిస్టల్ లాటిస్ అంటారు. ఈ రకం చిత్రంలో స్పష్టంగా చూపబడింది.
ఒకవేళ, లాటిస్ యొక్క శీర్షాల వద్ద ఉన్న నోడ్‌లకు అదనంగా, సమాంతర పైప్డ్ యొక్క ఊహాత్మక వికర్ణాలు కలుస్తున్న ప్రదేశంలో ఒక నోడ్ ఉంటే, అప్పుడు మీకు ముఖం-కేంద్రీకృత రకం లాటిస్ ఉంటుంది.
క్రిస్టల్ లాటిస్ రకాలు
పదార్థాన్ని తయారు చేసే వివిధ సూక్ష్మకణాలు వివిధ రకాల క్రిస్టల్ లాటిస్‌లను నిర్ణయిస్తాయి. క్రిస్టల్ లోపల మైక్రోపార్టికల్స్ మధ్య కనెక్షన్‌లను నిర్మించే సూత్రాన్ని వారు నిర్ణయించగలరు. క్రిస్టల్ లాటిస్‌ల యొక్క భౌతిక రకాలు అయానిక్, అటామిక్ మరియు మాలిక్యులర్. ఇందులో వివిధ రకాల మెటల్ క్రిస్టల్ లాటిస్‌లు కూడా ఉన్నాయి. రసాయన శాస్త్రం మూలకాల యొక్క అంతర్గత నిర్మాణం యొక్క సూత్రాలను అధ్యయనం చేస్తుంది. క్రిస్టల్ లాటిస్ రకాలు క్రింద మరింత వివరంగా ప్రదర్శించబడ్డాయి.
అయానిక్ క్రిస్టల్ లాటిస్‌లు
ఈ రకమైన క్రిస్టల్ లాటిస్‌లు అయానిక్ రకం బంధంతో కూడిన సమ్మేళనాలలో ఉంటాయి. ఈ సందర్భంలో, లాటిస్ సైట్లు వ్యతిరేక విద్యుత్ ఛార్జీలతో అయాన్లను కలిగి ఉంటాయి. విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రానికి ధన్యవాదాలు, అంతర్గత పరస్పర చర్య యొక్క శక్తులు చాలా బలంగా ఉన్నాయి మరియు ఇది పదార్ధం యొక్క భౌతిక లక్షణాలను నిర్ణయిస్తుంది. సాధారణ లక్షణాలు వక్రీభవనత, సాంద్రత, కాఠిన్యం మరియు విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని నిర్వహించగల సామర్థ్యం. అయానిక్ రకాల క్రిస్టల్ లాటిస్‌లు టేబుల్ సాల్ట్, పొటాషియం నైట్రేట్ మరియు ఇతర పదార్థాలలో కనిపిస్తాయి.
అటామిక్ క్రిస్టల్ లాటిస్‌లు
పదార్థం యొక్క ఈ రకమైన నిర్మాణం సమయోజనీయ రసాయన బంధాల ద్వారా నిర్ణయించబడే మూలకాలలో అంతర్లీనంగా ఉంటుంది. ఈ రకమైన క్రిస్టల్ లాటిస్‌ల రకాలు నోడ్‌ల వద్ద వ్యక్తిగత పరమాణువులను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి బలమైన సమయోజనీయ బంధాల ద్వారా ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. ఒకేలా ఉండే రెండు పరమాణువులు ఎలక్ట్రాన్‌లను "భాగస్వామ్యం" చేసినప్పుడు ఈ రకమైన బంధం ఏర్పడుతుంది, తద్వారా పొరుగు అణువుల కోసం ఒక సాధారణ జత ఎలక్ట్రాన్లు ఏర్పడతాయి. ఈ పరస్పర చర్యకు ధన్యవాదాలు, సమయోజనీయ బంధాలు ఒక నిర్దిష్ట క్రమంలో అణువులను సమానంగా మరియు బలంగా బంధిస్తాయి. అణు రకాలైన క్రిస్టల్ లాటిస్‌లను కలిగి ఉన్న రసాయన మూలకాలు కఠినమైనవి, అధిక ద్రవీభవన స్థానం కలిగి ఉంటాయి, విద్యుత్ యొక్క పేలవమైన కండక్టర్లు మరియు రసాయనికంగా నిష్క్రియంగా ఉంటాయి. వజ్రం, సిలికాన్, జెర్మేనియం మరియు బోరాన్ వంటి అంతర్గత నిర్మాణంతో మూలకాల యొక్క క్లాసిక్ ఉదాహరణలు.
మాలిక్యులర్ క్రిస్టల్ లాటిస్‌లు
స్ఫటిక జాలక యొక్క పరమాణు రకాన్ని కలిగి ఉన్న పదార్థాలు స్థిరమైన, పరస్పర చర్య, దగ్గరగా ప్యాక్ చేయబడిన అణువుల వ్యవస్థ, ఇవి క్రిస్టల్ లాటిస్ యొక్క నోడ్‌ల వద్ద ఉంటాయి. అటువంటి సమ్మేళనాలలో, అణువులు వాయు, ద్రవ మరియు ఘన దశలలో వాటి ప్రాదేశిక స్థానాన్ని కలిగి ఉంటాయి. క్రిస్టల్ యొక్క నోడ్స్ వద్ద, అయానిక్ ఇంటరాక్షన్ శక్తుల కంటే పదుల రెట్లు బలహీనమైన బలహీనమైన వాన్ డెర్ వాల్స్ శక్తుల ద్వారా అణువులు కలిసి ఉంటాయి.
స్ఫటికాన్ని ఏర్పరిచే అణువులు ధ్రువ లేదా నాన్‌పోలార్ కావచ్చు. ఎలక్ట్రాన్ల యొక్క ఆకస్మిక కదలిక మరియు అణువులలోని న్యూక్లియైల కంపనాలు కారణంగా, విద్యుత్ సమతుల్యత మారవచ్చు - తక్షణ విద్యుత్ ద్విధ్రువ క్షణం ఈ విధంగా పుడుతుంది. తగిన ఆధారిత ద్విధ్రువాలు లాటిస్‌లో ఆకర్షణీయమైన శక్తులను సృష్టిస్తాయి. కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు పారాఫిన్ పరమాణు క్రిస్టల్ లాటిస్‌తో ఉన్న మూలకాల యొక్క విలక్షణ ఉదాహరణలు.
మెటల్ క్రిస్టల్ లాటిస్
అయానిక్ బంధం కంటే లోహ బంధం మరింత సరళమైనది మరియు సాగేది, అయితే రెండూ ఒకే సూత్రంపై ఆధారపడి ఉన్నట్లు అనిపించవచ్చు. లోహాల క్రిస్టల్ లాటిస్‌ల రకాలు వాటి విలక్షణమైన లక్షణాలను వివరిస్తాయి - యాంత్రిక బలం, ఉష్ణ మరియు విద్యుత్ వాహకత మరియు ఫ్యూసిబిలిటీ వంటివి.
మెటల్ క్రిస్టల్ లాటిస్ యొక్క విలక్షణమైన లక్షణం ఈ లాటిస్ యొక్క సైట్‌లలో సానుకూలంగా చార్జ్ చేయబడిన లోహ అయాన్లు (కాటయాన్స్) ఉండటం. నోడ్‌ల మధ్య లాటిస్ చుట్టూ విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని సృష్టించడంలో ప్రత్యక్షంగా పాల్గొనే ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్నాయి. ఈ క్రిస్టల్ లాటిస్‌లో కదులుతున్న ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్యను ఎలక్ట్రాన్ వాయువు అంటారు.
విద్యుత్ క్షేత్రం లేనప్పుడు, ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు అస్తవ్యస్తమైన చలనాన్ని ప్రదర్శిస్తాయి, యాదృచ్ఛికంగా లాటిస్ అయాన్లతో సంకర్షణ చెందుతాయి. అటువంటి ప్రతి పరస్పర చర్య ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన కణం యొక్క కదలిక యొక్క మొమెంటం మరియు దిశను మారుస్తుంది. వాటి విద్యుత్ క్షేత్రంతో, ఎలక్ట్రాన్లు తమ పరస్పర వికర్షణను సమతుల్యం చేసుకుంటూ కాటయాన్‌లను తమవైపుకు ఆకర్షిస్తాయి. ఎలక్ట్రాన్లు స్వేచ్ఛగా పరిగణించబడుతున్నప్పటికీ, క్రిస్టల్ లాటిస్‌ను విడిచిపెట్టడానికి వాటి శక్తి సరిపోదు, కాబట్టి ఈ చార్జ్డ్ కణాలు నిరంతరం దాని సరిహద్దుల్లోనే ఉంటాయి.
ఎలెక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ యొక్క ఉనికి ఎలక్ట్రాన్ వాయువుకు అదనపు శక్తిని ఇస్తుంది. లోహాల క్రిస్టల్ లాటిస్‌లోని అయాన్లతో కనెక్షన్ బలంగా లేదు, కాబట్టి ఎలక్ట్రాన్లు సులభంగా దాని సరిహద్దులను వదిలివేస్తాయి. ఎలక్ట్రాన్లు శక్తి రేఖల వెంట కదులుతాయి, ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన అయాన్లను వదిలివేస్తాయి.
ముగింపులు
పదార్థం యొక్క అంతర్గత నిర్మాణాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి రసాయన శాస్త్రం గొప్ప ప్రాముఖ్యతను ఇస్తుంది. వివిధ మూలకాల యొక్క క్రిస్టల్ లాటిస్‌ల రకాలు వాటి లక్షణాల యొక్క దాదాపు మొత్తం పరిధిని నిర్ణయిస్తాయి. స్ఫటికాలను ప్రభావితం చేయడం మరియు వాటి అంతర్గత నిర్మాణాన్ని మార్చడం ద్వారా, ఒక పదార్ధం యొక్క కావలసిన లక్షణాలను మెరుగుపరచడం మరియు అవాంఛిత వాటిని తొలగించడం మరియు రసాయన మూలకాలను మార్చడం సాధ్యమవుతుంది. అందువలన, పరిసర ప్రపంచం యొక్క అంతర్గత నిర్మాణాన్ని అధ్యయనం చేయడం విశ్వం యొక్క నిర్మాణం యొక్క సారాంశం మరియు సూత్రాలను అర్థం చేసుకోవడానికి సహాయపడుతుంది.