Kristal katıların genel özellikleri

Atomların, moleküllerin veya iyonların belirli bir geometrik düzene göre istiflenmesi ile oluşan katılara kristal katılar denir. Doğada bulunan katı hâldeki maddelerin büyük bir çoğunluğu kristal katıdır. Amorf katılara göre sayıları çok fazladır. Kristal yapılı katılar tanecikleri bir arada tutan çekim kuvvetlerine göre sınıflandırılır. Kristal katılarda kimyasal türleri bir arada tutan kuvvetler

Kristal Katılar

• Kristal katıların belirli bir erime ve donma noktası vardır
• Kristal katıyı oluşturan tanecikler düzenli bir şekilde istiflenmiştir. Bu yüzden belirli bir şekilleri vardır.
• Genellikle yüzeyleri düz ve geometrik şekillerden meydana gelir.
• Doğada altın, sodyum klorür(tuz) , çinko ve elmas gibi kristal yapılı katılara örnek verilebilir.

İyonik katıların yapısında bulunan iyonlar elektrostatik çekim kuvvetleri yardımı ile bir arada durur. Bu çekim kuvveti iyonik bağdır. İyonik katılar iyonların oluşturduğu bir iyonik örgü yapısındadır. Doğada en çok bulunan iyonik katılardan birisi NaCl (yemek tuzu) maddesidir.

• İyonik kristali oluşturan tanecikler iyonlardır ve tanecikleri arasında iyonik bağlar bulunur.
• İyonik bağlar kuvvetli etkileşim olduğu için, iyonik kristallerin erime ve kaynama noktaları çok yüksektir.
• İyonik bileşikleri bir arada tutan güçlü etkileşimler olduğu için iyonik bileşikler serttir
• İyonik katılar elektriği iletmezler. Suda çözündüklerinde veya eritildiklerinde elektriği iletirler. Örneğin katı tuz elektrik akımını iletemez ancak tuzlu su çok iyi bir iletkendir.
• NaCl, CsCl, ZnS, MgO, CaF2 bileşikleri iyonik katılara örnektir.

Moleküler katılarda atomlar veya moleküller arasında hidrojen bağları veya van der Waals etkileşimleri bulunur. Bu etkileşimler zayıf çekim kuvvetleri olduğundan moleküler katıların erime noktaları düşüktür.

• Moleküler katılarda moleküller arasındaki çekim kuvvetleri; dipol-dipol, London etkileşimleri ve hidrojen bağları olabilir.
• Bu etkileşimler kovalent ve iyonik çekim kuvvetlerinden daha zayıftır. Bu nedenle moleküler katıların erime ve kaynama noktaları düşüktür.
• Isı ve elektriği iletmezler.
• Şeker veya buz gibi katılar moleküler kristallere örnektir. Parafin, naftalin gibi bazı moleküler katılar yumuşaktır.

Kovalent katılarda kristal örgüyü oluşturan atomlar kovalent bağlarla birbirine bağlıdır. Üç boyutlu ağ örgü yapılarından dolayı ağ örgülü kovalent katılar olarak bilinirler. Ağ örgülü kovalent bağların çok kuvvetli olmaları bu katıların çok sert ve erime noktalarının çok yüksek olmalarını sağlar.

• Kovalent kristallerde tanecikler aralarında her doğrultuda kovalent bağ yapmıştır.
• Erime ve kaynama noktaları çok yüksektir
• Çok serttir ve parçalara ayırmak çok zordur. Örneğin elmasta her karbon atomu dört karbon atomuna kuvvetli kovalent bağlarla bağlanarak sağlam bir yapı oluşturur
• Elektrik akımını iletmez
• Kovalent katılara silisyum karbür, kuartz, silisyum nitrür örnek verilebilir.

Metalik katılarda değerlik elektronlarına uygulanan düşük çekim kuvvetlerinden dolayı değerlik elektronları bütün metal katyonlarının etrafında serbestçe dolaşır. Metalik kristallerin yapıları iyonik, kovalent ve moleküler kristallere göre daha basittir. En düzenli ve kararlı katılardır. Metal katyonlarının elektron denizi içinde düzenli bir şekilde yerleşmesi ile oluşan katılara metalik katılar denir.

• Metalik katılar, pozitif iyonların belirli bir düzene göre yerleşmesi ile oluşur. Metalik katılar metalik bağ ile birbirlerine bağlanırlar.
• Metallerin erime ve kaynama noktaları metalden metale değişir.
• Elektrik akımını iletir.
• Yüzeyi parlaktır ve işlenebilir katı yapısındadır.
• Elektronların hareketliliği metallere tel ve levha hâline gelme, ısı ve elektriği iletme, parlaklık gibi özellikler kazandırır.
• Çinko, gümüş, bakır, potasyum, sodyum metalik katılara örnek verilebilir.