Katılar

    Tüm maddeler, yeteri kadar soğutulduğunda katıya dönüşür. Oluşan katıların özellikleri, katıyı oluşturan atom, iyon veya molekülleri bir arada tutan kuvvetlere bağlıdır

Katı Türleri

Katılar istiflenme şekline göre amorf katı ve kristal katı olmak üzere ikiye ayrılır.

Amorf Katı

   Atom veya molekülleri belli bir kalıba göre değil de rastgele istiflenmiş katılara amorf katı denir.

   Amorf katıların belli bir erime noktaları yoktur. Amorf katılar belli bir sıcaklık aralığında gitgide yumuşayarak akıcılık kazanırlar.

   Lastik, cam, plastikler, tereyağı amorf katılara örnek verilebilir.

Kristal Katı

Atomların, iyonların veya moleküllerin belli bir geometrik kalıba göre istiflenmesiyle oluşan katılara kristal katı denir. Kristal katıların yapı, erime noktası, yoğunluk, sertlik gibi fiziksel özellikleri bu katıları meydana getiren atom, iyon ve molekülleri bir arada tutan çekim kuvvetlerine bağlıdır.

Kristal katılar, tanecikler arası çekim kuvvetlerine göre şu şekilde gruplandırılabilirler:

• İyonik kristaller

• Moleküler kristaller

• Kovalent kristaller

• Metalik kristaller

İyonik Kristaller

    Pozitif yüklü katyonlarla negatif yüklü anyonların elektrostatik çekim kuvveti ile bir araya gelmesinden oluşan kristallere iyonik kristaller denir. İyonik kristallerde iyonlar iyonik bağlarla bir arada tutulurlar.

   İyonik kristaller zıt yüklü iyonların belirli bir düzene göre dizilmesiyle oluşur. Aynı zamanda iyonik kristaller sert ve kırılgandır. Farklı iyonik bileşiklerin çeşitli tiplerde kristal örgü yapıları vardır.

   İyonik katılar, iyonları bir arada tutan güçlü etkileşimlerden dolayı yüksek erime noktasına sahiptir.

    İyonik katılarda iyonlar sabit konumda bulunduklarından elektriği iletmez. Ancak bu katılar eritildiklerinde ya da suda çözündüklerinde iyonlar serbestçe hareket ettiğinden elektriği iletir.

Moleküler Kristaller

     Birbirinden bağımsız yapıdaki kovalent moleküllerin moleküller arası çekim kuvvetlerinin etkisiyle oluşturduğu kristallere moleküler kristaller denir.

• CO2, I2, C4H10 gibi apolar molekülleri katı halde London kuvvetleri bir arada tutar.

• SO2, PCI3, HBr gibi polar molekülleri katı halde polar etkileşim (dipol–dipol çekimi) bir arada tutar.

• H2O, HF, NH3 gibi hidrojen bağı oluşturan molekülleri katı halde hidrojen bağları bir arada tutar.

   Moleküler kristallerde molekülleri bir arada tutan kuvvetler, kovalent bağ ve iyonik çekim kuvvetlerine göre oldukça zayıftır. Bu nedenle moleküler kristaller kolayca şekil değiştirebilecek kadar yumuşaktır. Yine aynı nedenden dolayı moleküler kristallerin erime noktaları genellikle düşüktür. (Bir çoğu 100°C’nin altında erir.)

Kovalent Kristaller

    Çok sayıda ametal atomunun kovalent bağlarla birbirine bağlanarak oluşturdukları üç boyutlu ağ yapılara kovalent kristaller denir.

   Kovalent kristaller de ametallerden oluşur. Ancak bu kristallerde moleküler kristallerde olduğu gibi birbirinden bağımsız moleküller yoktur.

   Kovalent kristaller tek tür elementten oluşabileceği gibi farklı tür atomlardan da oluşabilir.

   Karbon elementinin farklı yapılı halleri olan elmas ve grafit, SiO2 (silisyum dioksit), SiC (silisyum karbür) kovalent kristallere örnektir.

   Kovalent kristalleri meydana getiren atomlar arasındaki kovalent bağlar sağlam bağlardır. Bu nedenle kovalent kristallerin erime noktaları oldukça yüksektir

Elmas

• Her karbon atomu, dört komşu karbon ato muna kovalent bağlarla bağlanmıştır.

• Bütün bağlar üç boyutlu bir yapı oluşturacak şekilde sıkı, sağlam ve stabildir.

• Hareket eden elektron bulunmadığından elektriği iletmez.

Grafit

• Her karbon atomu aynı düzlemde bulunan başka üç karbonla altıgen düzlemsel halkalar oluşturacak şekilde bağlanır.

• Katmanlı bir yapıya sahip olup katmanlar arasında zayıf Van der waals kuvvetleri bulunur. Bu nedenle yapısı elmasa oranla oldukça yumuşaktır.

• Son katmanda bulunan elektronlardan birinin bağ oluştururken hareketli olmasından dolayı ısı ve elektriği iletir.

Metalik Kristaller

Metal atomlarının belirli bir düzene göre istiflenerek oluşturdukları katılara metalik kristaller denir.

Metallerin son katmanındaki elektronlar, metal atomları tarafından kuvvetle çekilmedikleri için katı içerisinde her yöne doğru akabilen bir bulut oluştururlar. Metal kristallerinin bir elektron bulutu içine düzenli şekilde yerleşmiş artı yüklü iyonlardan oluştuğu düşünülebilir. Metaldeki bağ elektronları tüm kristal boyunca yayılmıştır. Bu dağılımdan kaynaklanan büyük kohezyon kuvvetleri metallerin sertlik ve dayanıklılığını belirler. Bu özellikler, metallerin son katmanındaki elektronların sayısı arttıkça artar. Örneğin son katmanında bir elektron bulunduran sodyum yumuşak olup erime noktası 98°C iken son katmanında iki elektron bulunan magnezyum daha sert ve erime noktası 650°C’dir.

Metallerin son katmanındaki elektronlar rahat hareket edebildikleri için ısı ve elektriği iyi iletirler.

• Twitter
• Facebook
• Google
• Tumblr
• Pinterest