هل الزجاج مادة صلبة بلورية؟
الإجابة على سؤال هل الزجاج مادة صلبة بلورية هي لا ، والسبب أن الزجاج من المواد التي تصنف على أنها غير بلورية ، وهي سائلة وصلبة في نفس الوقت ، لأن الجزيئات من السوائل يتم توزيعها بشكل عشوائي ، أي بشكل غير منتظم ، ومن المعروف أن المواد غير المتبلورة لها هيكل زجاجي.
الزجاج مادة صلبة ، لكنها مادة غير متبلورة ، وتتسم المواد الصلبة غير المتبلورة بترتيب غير منظم للذرات كما هو الحال في الحالات الغازية.
يُعرَّف الزجاج بأنه مادة صلبة شفافة أو شبه شفافة ولكنها غير عضوية تتميز بكونها هشة وسهلة الكسر ولا تسمح للمواد باختراقها. يشغل السيليكون وأكسيد الكالسيوم وأكسيد الصوديوم حوالي خمسة وسبعين بالمائة من مساحة السطح وإجمالي التكوين ، باستثناء بعض المجلدات الأخرى وفي بعض الأحيان قد لا يكون هناك مجلدات أخرى.
ما هي المواد الصلبة البلورية
لا يمكننا الإجابة على السؤال عما إذا كان الزجاج مادة صلبة بلورية أم لا دون معرفة المزيد عن مادة صلبة بلورية بشكل عام ، ويمكن تعريفها على أنها مجموعة من المواد التي تتكون من أيونات أو مجموعة من الذرات والجزيئات مرتبة بشكل ثلاثي الأبعاد نمط ومحددة ومضاعفة في بنيتها المجهرية.
تشكل هذه الجزيئات شبكة بلورية تمتد في جميع الاتجاهات ، على عكس المواد الصلبة غير المتبلورة التي تذوب في درجات حرارة مختلفة ، ويتم تحديد المواد الصلبة البلورية أو غير المتبلورة من خلال نقاط انصهارها.
تشمل المواد الصلبة البلورية المواد الصلبة المعدنية والأيونية ، والمواد الذرية الأخرى ، والمواد الجزيئية الشبكية. المواد الصلبة هي مواد بلورية ، بالإضافة إلى الديناميكا الحرارية ، ينصب التركيز الرئيسي لمجالات المواد الصلبة البلورية بشكل أساسي على المجالات الكيميائية والفيزيائية.
يحتوي هيكل المواد الصلبة البلورية على حواف ووجوه محددة جيدًا يمكن رؤيتها بوضوح من خلال نقاط انصهارها. تسمى دراسة التركيب الهندسي في الشبكة البلورية علم البلورات ، وغالبًا ما يظهر التركيب البلوري لـ NaCl أسفل الشكل.
هناك العديد من الأمثلة على المواد البلورية الصلبة مثل:
- سكر.
- السيليكا.
- كلوريد البوتاسيوم.
- الثلج.
- كلوريد الصوديوم.
- كلوريد الليثيوم.
تتميز كل هذه المواد بحقيقة أنها تحتاج إلى درجات حرارة معينة لتذوب وفقًا لترتيب هيكلي جيد الترتيب ومحدّد ومنظم.
ما هي أنواع المواد الصلبة البلورية؟
فيما يتعلق بالإجابة على السؤال عما إذا كان الزجاج مادة صلبة بلورية ، يجب أن نشير إلى أن المواد الصلبة البلورية تصنف إلى أنواع مختلفة ، بما في ذلك:
1- المواد الصلبة الجزيئية
يتكون هذا النوع من المواد من جزيئات أو مجموعة ذرات مترابطة بفعل القوى ثنائية القطب أو قوى التشتت أو الروابط الهيدروجينية ، وأهم خصائصها أنها تتمتع بنقطة انصهار منخفضة جدًا ، بالإضافة إلى ضعف مرونتها و الموصلية الكهربائية ، ومن أشهر أمثلتها السكروز.
2- المواد الصلبة الأيونية
يتكون هذا النوع من المواد الصلبة البلورية من أيونات موجبة وأيونات سالبة ، وكلها مرتبطة ببعضها البعض بواسطة عوامل جذب إلكتروستاتيكية وتتميز بوجود نقاط انصهار عالية جدًا ، بالإضافة إلى الضعف أو الهشاشة ، وهي من الموصلات الضعيفة للكهرباء في المادة الصلبة. ومن أشهر هذه المواد الصلبة الأيونية نترات الكالسيوم كلوريد الصوديوم وملح الطعام.
3- المواد الصلبة المعدنية
تتكون هذه المواد من ذرات محددة مرتبطة ببعضها البعض بتأثير الروابط المعدنية ، ومن هنا جاء اسمها وتصنيفها ، وأهم خصائصها هي نقاط انصهار عالية وتتراوح في الغالب من ليونة ومرونة إلى قوة. وصلابة وهي أيضًا موصل جيد جدًا للكهرباء.
4- المواد الصلبة التساهمية أو الشبكات الذرية
يتكون هذا النوع من المواد الصلبة المتبلورة من مجموعة من الذرات مرتبطة ببعضها البعض بواسطة روابط تساهمية وتمثل قوى الربط هنا وتتميز بصلابتها ونقطة انصهارها العالية ، ولكنها موصل ضعيف للكهرباء. وأشهر الأمثلة على هذه الأشكال الفوليرين والماس والجرافيت.
تكون خصائص هذه المادة أكثر وضوحًا بالنسبة لنا في الجرافيت ، لأنها ذات هيكل سداسي من بعدين فقط ، ولكنها ليست صلبة مثل الماس ، ويتم تثبيت ألواح الجرافيت معًا بتأثير قوى التشتت الضعيفة. .
خصائص المواد الصلبة البلورية
لمواصلة الحديث عن المواد الصلبة البلورية ، تجدر الإشارة إلى أن هناك خصائص تميز هذه المواد ، وهذه الخصائص أو السمات المميزة تتلخص في النقاط التالية:
- تتكون المواد الصلبة البلورية من أيونات وجزيئات ومجموعات من الذرات.
- لديها نقاط انصهار حادة.
- الوجه وحواف المواد البلورية الصلبة حادة.
- يتم ترتيب أشكال المواد الصلبة البلورية وتطويرها بشكل متماثل.
- يمتد الترتيب المحدد والمرتّب لمكونات المواد البلورية الصلبة لمسافات كبيرة أو متباعدة في المشابك البلورية.
- يعتمد حجم الخصائص المتباينة الخواص على الاتجاه الذي يتم فيه قياس هيكلها.
- المواد الصلبة البلورية مطيلة وقابلة للطرق وإعادة التشكيل ، ولكنها ليست قابلة للانضغاط مثل المواد الغازية.
- المواد البلورية الصلبة لها كثافة عالية بسبب قوة الرابطة التي تنشأ بين جزيئاتها.
- تحتاج المواد البلورية الصلبة إلى حرارة عالية جدًا أو نقطة انصهار عالية لتذوب.
- المادة الصلبة المتبلورة لها شكل وحجم ثابتان وغير متغيرين.
- المواد البلورية الصلبة غير قابلة للانتشار لعدم وجود مسافات كبيرة بين جزيئاتها كما هو الحال مع المواد الغازية.
ما هو الفرق بين مادة صلبة بلورية وغير متبلورة
يمكننا تحديد الفرق بين المواد الصلبة المتبلورة والمواد الصلبة غير المتبلورة من خلال تلخيصها في النقاط التالية:
- يتم ترتيب المواد الصلبة البلورية على المدى الطويل في نمط منتظم داخل الشبكة البلورية ، بينما لا تحتوي المواد الصلبة غير المتبلورة على جزيئاتها أو مكوناتها مرتبة بانتظام.
- تحتوي المواد الصلبة المتبلورة على بنية محددة بنقاط انصهار حادة للغاية ، على عكس المواد الصلبة غير المتبلورة ، التي لا تحتوي على بنية محددة بنقاط انصهار حادة أو مدببة.
معرفة ما إذا كان الزجاج صلبًا بلوريًا أم لا هو أمر مهم لكثير من الناس ، وخاصة أولئك الذين لديهم اهتمام خاص بالفيزياء ويريدون معرفة خصائص كل مادة من المواد الفيزيائية والكيميائية.