સોડિયમ ક્લોરાઇડ જાળીનો પ્રકાર. સોડિયમ ક્લોરાઇડ NaCl ની સ્ફટિક જાળી

ઘન સામાન્ય રીતે સ્ફટિકીય માળખું ધરાવે છે. તે અવકાશમાં સખત રીતે નિર્ધારિત બિંદુઓ પર કણોની યોગ્ય ગોઠવણી દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. જ્યારે આ બિંદુઓ માનસિક રીતે સીધી રેખાઓને છેદે છે, ત્યારે એક અવકાશી ફ્રેમ રચાય છે, જેને કહેવામાં આવે છે. સ્ફટિક જાળી. જે બિંદુઓ પર કણો સ્થિત છે તેને કહેવામાં આવે છે સ્ફટિક જાળી ગાંઠો. કાલ્પનિક જાળીના ગાંઠોમાં આયનો, અણુઓ અથવા પરમાણુઓ હોઈ શકે છે. તેઓ પ્રતિબદ્ધ છે ઓસીલેટરી હલનચલન. વધતા તાપમાન સાથે, ઓસિલેશનનું કંપનવિસ્તાર વધે છે, જે પોતે જ પ્રગટ થાય છે થર્મલ વિસ્તરણટેલ

કણોના પ્રકાર અને તેમની વચ્ચેના જોડાણની પ્રકૃતિના આધારે, 4 પ્રકારોને અલગ પાડવામાં આવે છે સ્ફટિક જાળી: આયનીય (NaCl, KCl), અણુ, પરમાણુ અને ધાતુ.

આયનોનો સમાવેશ કરતી ક્રિસ્ટલ જાળી કહેવામાં આવે છે આયનીય. તેઓ આયનીય બોન્ડ સાથેના પદાર્થો દ્વારા રચાય છે. ઉદાહરણ સોડિયમ ક્લોરાઇડ ક્રિસ્ટલ છે, જેમાં દરેક સોડિયમ આયન 6 ક્લોરાઇડ આયનથી ઘેરાયેલું છે, અને દરેક ક્લોરાઇડ આયન 6 સોડિયમ આયનોથી ઘેરાયેલું છે.

NaCl સ્ફટિક જાળી

સ્ફટિક અથવા વ્યક્તિગત પરમાણુમાં આપેલ કણની નજીકથી નજીકના પડોશી કણોની સંખ્યા કહેવામાં આવે છે ફોકલ નંબર.

NaCl જાળીમાં, બંને આયનોની સંકલન સંખ્યા 6 જેટલી હોય છે. અને તેથી, NaCl સ્ફટિકમાં વ્યક્તિગત મીઠાના અણુઓને અલગ પાડવું અશક્ય છે. ત્યાં કોઈ નથી. સમગ્ર સ્ફટિકને એક વિશાળ મેક્રોમોલેક્યુલ ગણવું જોઈએ સમાન સંખ્યા Na + અને Cl - આયનો, Na n Cl n – જ્યાં n મોટી સંખ્યામાં. આવા સ્ફટિકમાં આયનો વચ્ચેના બોન્ડ ખૂબ જ મજબૂત હોય છે. તેથી, આયનીય જાળીવાળા પદાર્થો પ્રમાણમાં ઊંચી કઠિનતા ધરાવે છે. તેઓ પ્રત્યાવર્તનશીલ અને નીચા ઉડતા છે.

ગલન આયનીય સ્ફટિકોએકબીજાને સંબંધિત આયનોના ભૌમિતિક રીતે યોગ્ય અભિગમના ઉલ્લંઘન અને તેમની વચ્ચેના બોન્ડની મજબૂતાઈમાં ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે. તેથી, તેમના ગલન ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનું સંચાલન કરે છે. આયનીય સંયોજનો, એક નિયમ તરીકે, પાણી જેવા ધ્રુવીય અણુઓ ધરાવતા પ્રવાહીમાં સરળતાથી ઓગળી જાય છે.

ક્રિસ્ટલ જાળી, જેનાં ગાંઠો પર છે વ્યક્તિગત અણુઓ, કહેવાય છે અણુ. આવા જાળીઓમાંના પરમાણુ મજબૂત સહસંયોજક બોન્ડ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે. એક ઉદાહરણ હીરા છે, જે કાર્બનના ફેરફારોમાંનું એક છે. ડાયમંડ કાર્બન અણુઓથી બનેલો છે, જેમાંથી દરેક 4 પડોશી અણુઓ સાથે બંધાયેલ છે. હીરામાં કાર્બનની સંકલન સંખ્યા 4 છે. અણુ ક્રિસ્ટલ જાળીવાળા પદાર્થોનો ગલનબિંદુ ઊંચો હોય છે (હીરામાં 3500 o C થી વધુ હોય છે), તે મજબૂત અને સખત હોય છે અને પાણીમાં વ્યવહારીક રીતે અદ્રાવ્ય હોય છે.

પરમાણુઓ (ધ્રુવીય અને બિન-ધ્રુવીય) ધરાવતા ક્રિસ્ટલ જાળીઓ કહેવામાં આવે છે પરમાણુ. આવા જાળીઓમાંના પરમાણુઓ પ્રમાણમાં નબળા આંતરપરમાણુ બળો દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે. તેથી, સાથે પદાર્થો મોલેક્યુલર જાળીઓછી કઠિનતા અને નીચા ગલનબિંદુ ધરાવે છે, પાણીમાં અદ્રાવ્ય અથવા સહેજ દ્રાવ્ય હોય છે, તેમના ઉકેલોમાં લગભગ કોઈ વાહકતા હોતી નથી વિદ્યુત પ્રવાહ. તેનાં ઉદાહરણો બરફ, નક્કર CO 2 (“સૂકા બરફ”), હેલોજન, હાઇડ્રોજનના સ્ફટિકો, ઓક્સિજન, નાઇટ્રોજન, ઉમદા વાયુઓ વગેરે છે.

વેલેન્સ

પરિણામી પરમાણુમાં ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા અણુઓની સંખ્યા દર્શાવતી એક મહત્વપૂર્ણ માત્રાત્મક લાક્ષણિકતા છે સંયોજકતા- જોડાવાના એક તત્વના અણુઓની મિલકત ચોક્કસ સંખ્યાઅન્ય તત્વોના અણુઓ.

વેલેન્સી માત્રાત્મક રીતે હાઇડ્રોજન અણુઓની સંખ્યા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, જે આ તત્વઉમેરી અથવા બદલી શકો છો. તેથી, ઉદાહરણ તરીકે, માં હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડ(HF) ફ્લોરિન મોનોવેલેન્ટ છે, એમોનિયામાં (NH 3) નાઇટ્રોજન ત્રિસંયોજક છે, હાઇડ્રોજન સિલિકોનમાં (SiH 4 - સિલેન) સિલિકોન ટેટ્રાવેલેન્ટ છે, વગેરે.

પાછળથી, અણુઓની રચના વિશેના વિચારોના વિકાસ સાથે, તત્વોની સંયોજકતા અનપેયર્ડ ઇલેક્ટ્રોન (સંયોજકતા) ની સંખ્યા સાથે સંકળાયેલી હોવાનું શરૂ થયું, જેના કારણે અણુઓ વચ્ચેનું બંધન હાથ ધરવામાં આવે છે. આમ, સંયોજકતા એ અણુમાં અનપેયર્ડ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે જે રાસાયણિક બોન્ડ (જમીન અથવા ઉત્તેજિત સ્થિતિમાં) ની રચનામાં ભાગ લે છે. સામાન્ય રીતે, વેલેન્સ એ આપેલ અણુને અન્ય તત્વોના પરમાણુ સાથે જોડતા ઇલેક્ટ્રોન જોડીની સંખ્યા જેટલી હોય છે.

આયોનિક સંયોજનો (જેમ કે ક્લોરાઇડ સોડિયમ NaCl) - સખત અને પ્રત્યાવર્તન કારણ કે તેમના આયનોના ચાર્જ ("+" અને "-") વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક આકર્ષણના શક્તિશાળી બળો છે.

નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ ક્લોરિન આયન માત્ર "તેના" Na+ આયનને જ નહીં, પરંતુ તેની આસપાસના અન્ય સોડિયમ આયનોને પણ આકર્ષે છે. આ એ હકીકત તરફ દોરી જાય છે કે કોઈપણ આયનની નજીક એક કરતાં વધુ આયન છે વિરોધી ચિહ્ન, પરંતુ અનેક (ફિગ. 1).

ચોખા. 1

વાસ્તવમાં, દરેક ક્લોરિન આયનની આસપાસ 6 સોડિયમ આયનો અને દરેક સોડિયમ આયનની આસપાસ 6 ક્લોરાઇડ આયન હોય છે.

આયનોના આ ઓર્ડર કરેલા પેકિંગને આયનીય ક્રિસ્ટલ કહેવામાં આવે છે. જો એક જ ક્લોરિન અણુને સ્ફટિકમાં અલગ કરવામાં આવે છે, તો પછી તેની આસપાસના સોડિયમ પરમાણુઓ વચ્ચે હવે તે શોધવું શક્ય નથી કે જેની સાથે ક્લોરિન પ્રતિક્રિયા આપે છે. ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક દળો દ્વારા એકબીજા તરફ આકર્ષિત, આયનો બાહ્ય બળ અથવા તાપમાનમાં વધારાના પ્રભાવ હેઠળ તેમનું સ્થાન બદલવા માટે અત્યંત અનિચ્છા ધરાવે છે. પરંતુ જો તાપમાન ખૂબ ઊંચું હોય (આશરે 1500 °C), તો NaCl બાષ્પીભવન થાય છે, રચના કરે છે. ડાયટોમિક પરમાણુઓ. આ સૂચવે છે કે સહસંયોજક બંધન દળો ક્યારેય સંપૂર્ણપણે બંધ થતા નથી.

આયોનિક સ્ફટિકો ઊંચા ગલન તાપમાન દ્વારા અલગ પડે છે, સામાન્ય રીતે નોંધપાત્ર બેન્ડ ગેપ, ઊંચા તાપમાને આયનીય વાહકતા અને સંખ્યાબંધ ચોક્કસ ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો ધરાવે છે (ઉદાહરણ તરીકે, સ્પેક્ટ્રમના નજીકના-IR પ્રદેશમાં પારદર્શિતા). તેઓ મોનોટોમિક અને પોલિએટોમિક આયનો બંનેમાંથી બનાવી શકાય છે. પ્રથમ પ્રકારના આયનીય સ્ફટિકોનું ઉદાહરણ અલ્કલી અને આલ્કલાઇન અર્થ મેટલ હલાઇડ્સના સ્ફટિકો છે; આયનોને ગાઢ ગોળાકાર પેકિંગ અથવા ગાઢ ગોળાકાર સ્ટેકીંગના કાયદા અનુસાર ગોઠવવામાં આવે છે, કેશન અનુરૂપ ખાલી જગ્યાઓ પર કબજો કરે છે. સૌથી વધુ લાક્ષણિક રચનાઓઆ પ્રકાર છે NaCl, CsCl, CaF2 બીજા પ્રકારના આયોનિક સ્ફટિકો સમાન ધાતુઓ અને મર્યાદિત અથવા અનંત એનિઓનિક ટુકડાઓમાંથી બનેલા છે. ટર્મિનલ એનિઓન્સ (એસિડિક અવશેષો) - NO3-, SO42-, СО32-, વગેરે. એસિડિક અવશેષો અનંત સાંકળો, સ્તરોમાં જોડાઈ શકે છે અથવા પોલાણમાં ત્રિ-પરિમાણીય માળખું રચી શકે છે, જેના પોલાણ સ્થિત છે, ઉદાહરણ તરીકે, સિલિકેટની સ્ફટિકીય રચનાઓમાં. આયનીય સ્ફટિકો માટે, ઊર્જાની ગણતરી કરી શકાય છે સ્ફટિક માળખુંયુ (કોષ્ટક જુઓ), લગભગ ઉત્કૃષ્ટતાના એન્થાલ્પી સમાન; પરિણામો પ્રાયોગિક ડેટા સાથે સારા કરારમાં છે. બોર્ન-મેયર સમીકરણ મુજબ, ઔપચારિક રીતે એકલા ચાર્જ આયનો ધરાવતા સ્ફટિક માટે:

U = -A/R + Be-R/r - C/R6 - D/R8 + E0

• (R એ સૌથી ટૂંકું ઇન્ટરઓનિક અંતર છે, A એ મેડેલંગ સ્થિરાંક છે, જે બંધારણની ભૂમિતિના આધારે છે, B અને r એ કણો વચ્ચેના વિકારનું વર્ણન કરતા પરિમાણો છે, C/R6 અને D/R8 અનુરૂપ દ્વિધ્રુવ-દ્વિધ્રુવ અને દ્વિધ્રુવ-ચતુર્ભુજને લાક્ષણિકતા આપે છે. આયનોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા, ઇ
• 0 - શૂન્ય-બિંદુ ઊર્જા, e
• - ઇલેક્ટ્રોન ચાર્જ). જેમ જેમ કેશન મોટું થાય છે તેમ, દ્વિધ્રુવ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓનું યોગદાન વધે છે.

વિભાગ 3. કેમિકલ બોન્ડિંગ

§ 3.7. સ્ફટિક જાળીના પ્રકાર

ઘન સામાન્ય રીતે સ્ફટિકીય માળખું ધરાવે છે. તે લાક્ષણિકતા છે યોગ્ય સ્થાનઅવકાશમાં સ્પષ્ટ રીતે નિર્ધારિત બિંદુઓ પરના કણો. માનસિક રીતે આ બિંદુઓને છેદતી સીધી રેખાઓ સાથે જોડીને, એક અવકાશી માળખું રચાય છે, જેને સ્ફટિક જાળી કહેવામાં આવે છે. જે બિંદુઓ પર કણો સ્થિત છે તેને જાળી ગાંઠો કહેવામાં આવે છે. કાલ્પનિક જાળીના ગાંઠોમાં આયનો, અણુઓ અથવા પરમાણુઓ હોઈ શકે છે. તેઓ ઓસીલેટરી ચળવળ કરે છે. વધતા તાપમાન સાથે, ઓસિલેશનનું કંપનવિસ્તાર વધે છે, જે શરીરના થર્મલ વિસ્તરણમાં પોતાને પ્રગટ કરે છે.

કણોના પ્રકાર અને તેમની વચ્ચેના જોડાણની પ્રકૃતિના આધારે, ચાર પ્રકારના સ્ફટિક જાળીઓને અલગ પાડવામાં આવે છે: આયનીય, અણુ, પરમાણુ અને ધાતુ.

આયનોનો સમાવેશ કરતી સ્ફટિક જાળીઓને આયન કહેવામાં આવે છે. તેઓ આયનીય બોન્ડ સાથેના પદાર્થો દ્વારા રચાય છે. એક ઉદાહરણ સોડિયમ ક્લોરાઇડ ક્રિસ્ટલ હશે, જેમાં પહેલેથી જ નોંધ્યું છે તેમ, દરેક સોડિયમ આયન છ ક્લોરાઇડ આયનોથી ઘેરાયેલું છે અને દરેક ક્લોરાઇડ આયન છ સોડિયમ આયનોથી ઘેરાયેલું છે. જો આયનોને સ્ફટિકમાં સ્થિત ગોળા તરીકે દર્શાવવામાં આવે તો સૌથી ગીચ પેકિંગ આ વ્યવસ્થાને અનુરૂપ છે (ફિગ. 3.15). ઘણી વાર સ્ફટિક જાળીઓ ફિગમાં બતાવ્યા પ્રમાણે દર્શાવવામાં આવે છે. 3.16, જ્યાં માત્ર કણોની સંબંધિત પ્લેસમેન્ટ સૂચવવામાં આવે છે, પરંતુ તેમના કદ નહીં.

નજીકના પડોશી કણોની સંખ્યા જે આપેલ કણ સાથે સ્ફટિકમાં અથવા વ્યક્તિગત પરમાણુમાં ચુસ્તપણે જોડાયેલા હોય છે તેને સંકલન સંખ્યા કહેવામાં આવે છે.

સોડિયમ ક્લોરાઇડ જાળીમાં, બંને આયનોની સંકલન સંખ્યા 6 છે. તેથી, સોડિયમ ક્લોરાઇડ સ્ફટિકમાં વ્યક્તિગત મીઠાના અણુઓને અલગ પાડવાનું અશક્ય છે. ત્યાં કોઈ નથી. સમગ્ર સ્ફટિકને એક વિશાળ મેક્રોમોલેક્યુલ ગણવું જોઈએ સમાન નંબરઆયનો Na + અને С l - , Na n Cl n , જ્યાં n - મોટી સંખ્યા (જુઓ. ફિગ. 3.15). આવા સ્ફટિકમાં આયનો વચ્ચેના બોન્ડ તદ્દન મજબૂત હોય છે. તેથી, આયનીય જાળીવાળા પદાર્થો પ્રમાણમાં ઊંચી કઠિનતા ધરાવે છે. તેઓ પ્રત્યાવર્તનશીલ અને યુવાન છે.

આયનીય સ્ફટિકોના ગલનથી એકબીજાની તુલનામાં આયનોના ભૌમિતિક રીતે યોગ્ય અભિગમનું ઉલ્લંઘન થાય છે અને તેમની વચ્ચેના બોન્ડની મજબૂતાઈમાં ઘટાડો થાય છે. તેથી, તેમના ગલન ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનું સંચાલન કરે છે. આયનીય સંયોજનો સામાન્ય રીતે પાણી જેવા ધ્રુવીય અણુઓ ધરાવતા પ્રવાહીમાં સરળતાથી ઓગળી જાય છે.

ચોખા. 3.15. આયનીય જાળીમાં આયનોની અવકાશી ગોઠવણી NaCl (નાના દડા - સોડિયમ આયનો)

ચોખા. 3.16. સ્ફટિક જાળી NaCl

સ્ફટિકીય જાળીઓ, ગાંઠોમાંજેમાં વ્યક્તિગત અણુઓ સ્થિત હોય છે તેને અણુ કહેવામાં આવે છે. આવા જાળીઓમાં પરમાણુ મજબૂત સહસંયોજક બોન્ડ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે. એક ઉદાહરણ હીરા છે, જે કાર્બનના ફેરફારોમાંનું એક છે. ડાયમંડ કાર્બન અણુઓથી બનેલો છે, જેમાંથી દરેક ચાર પડોશી અણુઓ સાથે બંધાયેલ છે. સંકલન નંબરહીરામાં કાર્બન - 4. હીરાની રચના ફિગમાં બતાવવામાં આવી છે. 11.1. હીરાની જાળીમાં, જેમ કે સોડિયમ ક્લોરાઇડની જાળીમાં, ત્યાં કોઈ પરમાણુઓ નથી. સમગ્ર સ્ફટિકને એક વિશાળ પરમાણુ તરીકે માનવું જોઈએ. IN અકાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રપ્રખ્યાત નોંધપાત્ર રકમઅણુ ક્રિસ્ટલ જાળી સાથેના પદાર્થો. તેમની પાસે છે ઉચ્ચ તાપમાનગલન (500 °C થી વધુ હીરા માટે), મજબૂત અને સખત, પ્રવાહીમાં વ્યવહારીક રીતે અદ્રાવ્ય. અણુ ક્રિસ્ટલ જાળી ઘન બોરોન, સિલિકોન, જર્મેનિયમ અને કાર્બન અને સિલિકોન સાથેના કેટલાક તત્વોના સંયોજનોની લાક્ષણિકતા છે. પરમાણુઓ (ધ્રુવીય અને બિન-ધ્રુવીય) ધરાવતા ક્રિસ્ટલ જાળીઓને મોલેક્યુલર કહેવામાં આવે છે. આવા જાળીઓમાંના પરમાણુઓ પ્રમાણમાં નબળા આંતરપરમાણુ બળો દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે. તેથી, મોલેક્યુલર જાળીવાળા પદાર્થોમાં ઓછી કઠિનતા હોય છે, નીચા તાપમાનગલન, અદ્રાવ્ય અથવા પાણીમાં સહેજ દ્રાવ્ય, તેમના ઉકેલો લગભગ ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનું સંચાલન કરતા નથી. નંબર અકાર્બનિક પદાર્થોએક પરમાણુ જાળી સાથે મામૂલી છે. તેનાં ઉદાહરણો બરફ, ઘન કાર્બન મોનોક્સાઇડ (અનેવી ) ("સૂકા બરફ"), ઘન હેલોજેનેટેડ પાણી, નક્કર સરળ પદાર્થો, એક દ્વારા રચાયેલ-( ઉમદા વાયુઓ), બે-( F 2, C l 2, r 2, l 2, H 2, O 2, N 2 ), ત્રણ- (O 3), ચાર- (G 4), આઠ- (એસ 8) અણુ પરમાણુઓ. આયોડિનની મોલેક્યુલર સ્ફટિક જાળી ફિગમાં બતાવવામાં આવી છે. 3.17. સૌથી સ્ફટિકીય કાર્બનિક સંયોજનોએક પરમાણુ જાળી છે.

ચોખા. 3.17. આયોડિન સ્ફટિક જાળી

ચોખા. 3.18. મેટલ ગ્રીલનું યોજનાકીય ચિત્ર

નક્કર સ્થિતિમાં, ધાતુઓ મેટાલિક સ્ફટિક જાળી બનાવે છે. બાદમાં સામાન્ય રીતે મેટલ કેશનના સંયોજન તરીકે વર્ણવવામાં આવે છે જે એકમાં સંયુક્ત છે વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન, એટલે કે, નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ " ઇલેક્ટ્રોન ગેસ" ઈલેક્ટ્રોન ઈલેક્ટ્રોસ્ટેટિકલી કેશન તરફ આકર્ષાય છે, જે જાળીની સ્થિરતાને સુનિશ્ચિત કરે છે. ફિગ માં. આકૃતિ 3.18 ધાતુની જાળીની યોજનાકીય રજૂઆત દર્શાવે છે. ફિગ માં. 3.18 ધાતુની જાળીની યોજનાકીય રજૂઆત દર્શાવે છે ( મફત ઇલેક્ટ્રોનબિંદુઓ તરીકે બતાવવામાં આવે છે). અન્ય પ્રકારના ક્રિસ્ટલ જાળી સાથે તેની સરખામણી કરો.

બહુમતી ઘનધરાવે છે સ્ફટિકીયમાળખું, જે લાક્ષણિકતા ધરાવે છે કણોની કડક રીતે વ્યાખ્યાયિત ગોઠવણ. જો તમે કણોને પરંપરાગત રેખાઓ સાથે જોડો છો, તો તમને અવકાશી ફ્રેમવર્ક કહેવાય છે સ્ફટિક જાળી. જે બિંદુઓ પર ક્રિસ્ટલ કણો સ્થિત છે તેને જાળી ગાંઠો કહેવામાં આવે છે. કાલ્પનિક જાળીના ગાંઠોમાં અણુઓ, આયનો અથવા પરમાણુઓ હોઈ શકે છે.

ગાંઠો પર સ્થિત કણોની પ્રકૃતિ અને તેમની વચ્ચેના જોડાણની પ્રકૃતિના આધારે, ચાર પ્રકારના સ્ફટિક જાળીઓને અલગ પાડવામાં આવે છે: આયનીય, ધાતુ, અણુ અને પરમાણુ.

આયોનિક જાળીઓ કહેવાય છે જેની ગાંઠોમાં આયનો હોય છે.

તેઓ આયનીય બોન્ડવાળા પદાર્થો દ્વારા રચાય છે. આવી જાળીના ગાંઠો પર હકારાત્મક અને છે નકારાત્મક આયનો, ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલ.

આયનીય સ્ફટિક જાળીઓમાં ક્ષાર, આલ્કલીસ હોય છે, ઓક્સાઇડ સક્રિય ધાતુઓ . આયનો સરળ અથવા જટિલ હોઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, સોડિયમ ક્લોરાઇડના જાળીના સ્થળો પર સાદા સોડિયમ આયનો Na અને ક્લોરીન Cl − અને પોટેશિયમ સલ્ફેટના જાળીના સ્થળો પર સાદા પોટેશિયમ આયનો K અને જટિલ સલ્ફેટ આયનો S O 4 2 − વૈકલ્પિક છે.

આવા સ્ફટિકોમાં આયનો વચ્ચેના બોન્ડ મજબૂત હોય છે. તેથી જ આયનીય પદાર્થોસખત, પ્રત્યાવર્તન, બિન-અસ્થિર. આવા પદાર્થો સારા છે પાણીમાં ભળે છે.

સોડિયમ ક્લોરાઇડની સ્ફટિક જાળી

સોડિયમ ક્લોરાઇડ ક્રિસ્ટલ

ધાતુ જાળીઓ કહેવાય છે જેમાં સમાવેશ થાય છે હકારાત્મક આયનોઅને ધાતુના અણુઓ અને મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન.

તેઓ સાથે પદાર્થો દ્વારા રચાય છે મેટલ બોન્ડ. ધાતુની જાળીના ગાંઠો પર અણુઓ અને આયનો હોય છે (અણુ અથવા આયનો, જેમાં પરમાણુ સરળતાથી ફેરવાય છે, તેમના છોડી દે છે. બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોનસામાન્ય ઉપયોગ માટે).

આવા સ્ફટિક જાળીઓ ધાતુઓ અને એલોયના સરળ પદાર્થોની લાક્ષણિકતા છે.

ધાતુઓના ગલનબિંદુઓ અલગ હોઈ શકે છે (પારા માટે \(–37\) °C થી બે થી ત્રણ હજાર ડિગ્રી સુધી). પરંતુ તમામ ધાતુઓમાં એક લાક્ષણિકતા હોય છે ધાતુની ચમક, નમ્રતા, નમ્રતા, વીજળી સારી રીતે ચલાવોઅને હૂંફ.

મેટલ સ્ફટિક જાળી

હાર્ડવેર

અણુ જાળીઓને ક્રિસ્ટલ જાળી કહેવામાં આવે છે, જેની ગાંઠો પર સહસંયોજક બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલા વ્યક્તિગત અણુઓ હોય છે.

આ પ્રકારની જાળીમાં હીરા હોય છે - તેમાંથી એક એલોટ્રોપિક ફેરફારોકાર્બન અણુ ક્રિસ્ટલ જાળીવાળા પદાર્થોનો સમાવેશ થાય છે ગ્રેફાઇટ, સિલિકોન, બોરોન અને જર્મેનિયમ, તેમજ જટિલ પદાર્થો, ઉદાહરણ તરીકે carborundum SiC અને સિલિકા, ક્વાર્ટઝ, રોક ક્રિસ્ટલ, રેતી, જેમાં સિલિકોન ઓક્સાઇડ (\(IV\)) Si O 2 નો સમાવેશ થાય છે.

આવા પદાર્થોની લાક્ષણિકતા છે ઉચ્ચ તાકાતઅને કઠિનતા. તેથી, હીરા સૌથી સખત છે કુદરતી પદાર્થ. અણુ સ્ફટિક જાળીવાળા પદાર્થોમાં ખૂબ જ હોય ​​છે ઉચ્ચ ગલનબિંદુઓઅને ઉકળતા.ઉદાહરણ તરીકે, સિલિકાનું ગલનબિંદુ \(1728\) °C છે, જ્યારે ગ્રેફાઇટ માટે તે વધારે છે - \(4000\) °C. અણુ સ્ફટિકો વ્યવહારીક રીતે અદ્રાવ્ય હોય છે.

ડાયમંડ ક્રિસ્ટલ જાળી

હીરા

મોલેક્યુલર જાળીઓ કહેવામાં આવે છે, જેની ગાંઠો પર નબળા આંતરપરમાણુ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા જોડાયેલા પરમાણુઓ હોય છે.

અણુઓની અંદર અણુઓ ખૂબ જ મજબૂત સહસંયોજક બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલા હોવા છતાં, અણુઓ વચ્ચે પોતે જ છે. નબળા દળોઆંતરપરમાણુ આકર્ષણ. તેથી, મોલેક્યુલર સ્ફટિકો ધરાવે છે ઓછી તાકાતઅને કઠિનતા, નીચા ગલનબિંદુઓઅને ઉકળતા. ઘણા પરમાણુ પદાર્થોઓરડાના તાપમાને તેઓ પ્રવાહી અને વાયુઓ છે. આવા પદાર્થો અસ્થિર છે. ઉદાહરણ તરીકે, સ્ફટિકીય આયોડિન અને ઘન કાર્બન મોનોક્સાઇડ (\(IV\)) (“સૂકા બરફ”) પ્રવાહી સ્થિતિમાં ફેરવાયા વિના બાષ્પીભવન થાય છે. કેટલાક પરમાણુ પદાર્થો હોય છે ગંધ

આ પ્રકારની જાળીમાં એકત્રીકરણની નક્કર સ્થિતિમાં સરળ પદાર્થો હોય છે: ઉમદા વાયુઓ સાથે મોનોએટોમિક પરમાણુઓ(He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn ), તેમજ બિન-ધાતુઓ સાથે બે- અને પોલિએટોમિક પરમાણુઓ (H 2, O 2, N 2, Cl 2, I 2, O 3, P 4, S 8).

તેમની પાસે મોલેક્યુલર ક્રિસ્ટલ જાળી છેસહસંયોજક સાથે પણ પદાર્થો ધ્રુવીય બોન્ડ: પાણી - બરફ, ઘન એમોનિયા, એસિડ, બિન-ધાતુ ઓક્સાઇડ. બહુમતી કાર્બનિક સંયોજનોમોલેક્યુલર સ્ફટિકો (નેપ્થાલિન, ખાંડ, ગ્લુકોઝ) પણ છે.

ઘન સામાન્ય રીતે સ્ફટિકીય માળખું ધરાવે છે. તે અવકાશમાં સખત રીતે નિર્ધારિત બિંદુઓ પર કણોની યોગ્ય ગોઠવણી દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. જ્યારે આ બિંદુઓ માનસિક રીતે સીધી રેખાઓને છેદે છે, ત્યારે એક અવકાશી ફ્રેમ રચાય છે, જેને કહેવામાં આવે છે. સ્ફટિક જાળી.

જે બિંદુઓ પર કણો સ્થિત છે તેને કહેવામાં આવે છે સ્ફટિક જાળી ગાંઠો. કાલ્પનિક જાળીના ગાંઠોમાં આયનો, અણુઓ અથવા પરમાણુઓ હોઈ શકે છે. તેઓ ઓસીલેટરી હલનચલન કરે છે. વધતા તાપમાન સાથે, ઓસિલેશનનું કંપનવિસ્તાર વધે છે, જે શરીરના થર્મલ વિસ્તરણમાં પોતાને પ્રગટ કરે છે.

કણોના પ્રકાર અને તેમની વચ્ચેના જોડાણની પ્રકૃતિના આધારે, ચાર પ્રકારના સ્ફટિક જાળીઓને અલગ પાડવામાં આવે છે: આયનીય, અણુ, પરમાણુ અને ધાતુ.

આયનોનો સમાવેશ કરતી સ્ફટિક જાળીઓને આયનીય કહેવામાં આવે છે. તેઓ આયનીય બોન્ડ સાથેના પદાર્થો દ્વારા રચાય છે. ઉદાહરણ સોડિયમ ક્લોરાઇડ ક્રિસ્ટલ છે, જેમાં પહેલેથી જ નોંધ્યું છે તેમ, દરેક સોડિયમ આયન છ ક્લોરાઇડ આયનોથી ઘેરાયેલું છે અને દરેક ક્લોરાઇડ આયન છ સોડિયમ આયનોથી ઘેરાયેલું છે. જો આયનોને સ્ફટિકમાં સ્થિત ગોળા તરીકે રજૂ કરવામાં આવે તો આ વ્યવસ્થા સૌથી વધુ ગાઢ પેકિંગને અનુરૂપ છે. ઘણી વાર, સ્ફટિક જાળીઓ ચિત્રમાં બતાવ્યા પ્રમાણે દર્શાવવામાં આવે છે., જ્યાં માત્ર સંબંધિત સ્થિતિકણો, પરંતુ તેમના કદ નહીં.

સ્ફટિકમાં અથવા વ્યક્તિગત પરમાણુમાં આપેલ કણની નજીકથી નજીકના પડોશી કણોની સંખ્યા કહેવામાં આવે છે સંકલન નંબર.

સોડિયમ ક્લોરાઇડ જાળીમાં, બંને આયનોની સંકલન સંખ્યા 6 છે. તેથી, સોડિયમ ક્લોરાઇડ સ્ફટિકમાં વ્યક્તિગત મીઠાના અણુઓને અલગ પાડવું અશક્ય છે. ત્યાં કોઈ નથી. સમગ્ર સ્ફટિકને એક વિશાળ મેક્રોમોલેક્યુલ તરીકે ગણવું જોઈએ જેમાં સમાન સંખ્યામાં Na + અને Cl - આયનો, Na n Cl n, જ્યાં n મોટી સંખ્યા છે. આવા સ્ફટિકમાં આયનો વચ્ચેના બોન્ડ ખૂબ જ મજબૂત હોય છે. તેથી, આયનીય જાળીવાળા પદાર્થો પ્રમાણમાં ઊંચી કઠિનતા ધરાવે છે. તેઓ પ્રત્યાવર્તન અને નીચા ઉડતા છે.

આયનીય સ્ફટિકોના ઓગળવાથી એકબીજાની સાપેક્ષ આયનોની ભૌમિતિક રીતે યોગ્ય અભિગમમાં વિક્ષેપ થાય છે અને તેમની વચ્ચેના બોન્ડની મજબૂતાઈમાં ઘટાડો થાય છે. તેથી, તેમના ગલન ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનું સંચાલન કરે છે. આયનીય સંયોજનો સામાન્ય રીતે પાણી જેવા ધ્રુવીય અણુઓ ધરાવતા પ્રવાહીમાં સરળતાથી ઓગળી જાય છે.

ક્રિસ્ટલ જાળી, જેનાં ગાંઠોમાં વ્યક્તિગત પરમાણુ હોય છે, તેને અણુ કહેવામાં આવે છે. આવા જાળીઓમાંના પરમાણુ મજબૂત સહસંયોજક બોન્ડ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે. એક ઉદાહરણ હીરા છે, જે કાર્બનના ફેરફારોમાંનું એક છે. ડાયમંડ કાર્બન અણુઓથી બનેલો છે, જેમાંથી દરેક ચાર પડોશી અણુઓ સાથે બંધાયેલ છે. હીરામાં કાર્બનની સંકલન સંખ્યા 4 છે . હીરાની જાળીમાં, જેમ કે સોડિયમ ક્લોરાઇડની જાળીમાં, ત્યાં કોઈ પરમાણુઓ નથી. સમગ્ર સ્ફટિકને એક વિશાળ પરમાણુ તરીકે માનવું જોઈએ. અણુ ક્રિસ્ટલ જાળી ઘન બોરોન, સિલિકોન, જર્મેનિયમ અને કાર્બન અને સિલિકોન સાથેના કેટલાક તત્વોના સંયોજનોની લાક્ષણિકતા છે.

પરમાણુઓ (ધ્રુવીય અને બિન-ધ્રુવીય) ધરાવતા ક્રિસ્ટલ જાળીઓને મોલેક્યુલર કહેવામાં આવે છે.

આવા જાળીઓમાંના પરમાણુઓ પ્રમાણમાં નબળા આંતરપરમાણુ બળો દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે. તેથી, પરમાણુ જાળીવાળા પદાર્થોમાં ઓછી કઠિનતા અને ઓછા ગલનબિંદુ હોય છે, તે પાણીમાં અદ્રાવ્ય અથવા સહેજ દ્રાવ્ય હોય છે, અને તેમના ઉકેલો લગભગ ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનું સંચાલન કરતા નથી. મોલેક્યુલર જાળીવાળા અકાર્બનિક પદાર્થોની સંખ્યા ઓછી છે.

તેનાં ઉદાહરણો બરફ, ઘન કાર્બન મોનોક્સાઇડ (IV) (“સૂકા બરફ”), નક્કર હાઇડ્રોજન હલાઇડ્સ, એક- (ઉમદા વાયુઓ), બે- (F 2, Cl 2, Br 2, I 2) દ્વારા રચાયેલા નક્કર સરળ પદાર્થો છે. H 2 , O 2 , N 2), ત્રણ- (O 3), ચાર- (P 4), આઠ- (S 8) અણુ પરમાણુઓ. આયોડિનની મોલેક્યુલર સ્ફટિક જાળી ફિગમાં બતાવવામાં આવી છે. . મોટાભાગના સ્ફટિકીય કાર્બનિક સંયોજનોમાં મોલેક્યુલર જાળી હોય છે.