Katıların Türleri ve Sınıflandırılması Hakkında Örnekli Bilgiler

Katıların Türleri ve Sınıflandırılması

Katılar genel olarak iki tip kristal katı ve amorf katı olarak sınıflandırılır. Bu maddelerin özellikleri ve arasındaki farklılıkları örnekli şekilde sizlere aktaracağız.

Yazımızda ve Katılar Türler Sınıflandırma Örnekli Bilgiler Malzeme Bilimi Fiziksel Özellikler 7 hakkında bilgi sahibi olabilirsiniz.

Kristalli bir katı, kurucu parçacıkları düzenli bir düzenlemeye sahip olan bir maddedir, örneğin Sodyum klorür, sakaroz, elmas vb. Amorf bir katı, bileşen parçacıkları düzenli bir düzenli düzenlemeye sahip olmayan, örneğin cam, plastik, kauçuk, nişasta ve proteinler olan bir maddedir.

Amorf Katılar

Amorf katı hal, belirli bir dereceye kadar katılık ve sıkıştırılamazlık özelliğine sahip katılardan oluşur. Belirli bir geometrik formları veya uzun bir düzen aralığı yoktur. Örnekler arasında cam, kauçuk, plastik vb.

Amorf Katıların Özellikleri

• Amorf katılar, belirli bir sıcaklık aralığında kademeli olarak yumuşatılır ve ısıtılarak farklı şekillerde kalıplanabilirler.
• Amorf katılar, sözde katılar veya aşırı soğutulmuş sıvılardır, bu da çok yavaş akma eğiliminde oldukları anlamına gelir. Eski binaların pencerelerine sabitlenen cam tavaların alttan üstten biraz daha kalın olduğunu gözlemlerseniz.
• Amorf katılar düzensiz bir şekle sahiptir, yani onları oluşturan parçacıkların belirli bir düzenleme geometrisi yoktur.
• Amorf katılar keskin kenarlı bir aletle kesildiğinde düzensiz yüzeylere sahip parçalar oluştururlar.
• Amorf katılar, parçacıkların düzensiz dizilişinden dolayı belirli bir ergime ısısına sahip değildir.
• Amorf katılar doğaları gereği izotropiktir, bu da parçacıkların düzensiz dizilimi nedeniyle herhangi bir fiziksel özelliğin değerinin herhangi bir yönde aynı olacağı anlamına gelir.

Amorf Katıların Kullanımları

1. Cam ve plastik gibi amorf katılar çok önemli malzemelerdir ve inşaat, ev gereçleri, laboratuvar gereçleri vb.
2. Amorf silika muhtemelen güneş ışığını elektriğe dönüştürmek için en iyi malzemedir.
3. İyi bilinen bir diğer amorf katı, lastik, ayakkabı tabanı vb. yapımında kullanılan kauçuktur.

Kristal Katıların Sınıflandırılması

Kristal katılar, kurucu parçacıkların tipine ve aralarında işleyen çekici kuvvetlerin doğasına bağlı olarak farklı kategorilerde sınıflandırılabilir.

Atomik katılar

Bu katılarda kurucu parçacıklar atomlardır. Bu yakından paketlenmiş atomlar, Londra dağılma kuvvetleri tarafından tutulur. Bazı örnekler soy gazların kristalleridir. Bu tür katılar çok yumuşaktır, çok düşük erime noktalarına ve zayıf ısı ve elektrik iletkenlerine sahiptir.

Moleküler Katılar

Bu katılarda, bir araya toplanan kurucu parçacıklar maddenin molekülleridir. Bu moleküller vb. gibi polar olmayan (dipol momenti = 0) veya polar (dipol momenti > 0) vb. olabilir.

Polar olmayan moleküller durumunda, moleküller arasında işleyen çekici kuvvetler Vander Waal kuvvetleridir, dağılma kuvvetleri de denir. Bu tür katılara örnek: kuru buz (Katı, iyot (kristaller).

Polar moleküller söz konusu olduğunda, katı halde moleküller arasında işleyen çekici kuvvetler dipol kuvvetleridir. Ancak polar moleküllü bazı katılarda parçacıklar arası kuvvetler hidrojen bağlarıdır. Bu tür katıların örnekleri buzdur; katı hidrojen florür (HF); katı amonyak vb.

Moleküler Katıların Özellikleri

Moleküler katıların genel özelliklerinden bazıları şunlardır:

• Genelde yumuşaktırlar.
• Erime noktaları düşük ila orta derecede yüksektir. Polar olmayan moleküllü katıların erime noktaları nispeten düşükken, polar moleküllü katıların erime noktaları orta derecede yüksektir.
• Genellikle ısı ve elektriği kötü iletirler.
• Genellikle düşük yoğunluğa sahiptirler.

İyonik Katılar

İyonik Katılarİyonik katılarda, kurucu parçacıklar zıt yüklü iyonlardır. Her iyon belirli sayıda zıt yüklü iyonla çevrilidir.

Zıt yüklü belirli bir iyonu çevreleyen iyonların sayısına iyonun koordinasyon sayısı denir. Örneğin, sodyum klorür kristalinde her sodyum iyonu altı klorür iyonu ile çevrilidir. Dolayısıyla koordinasyon sayısı 6’dır. Aynı zamanda her klorür iyonu altı iyonla çevrilidir. Bu nedenle iyonun koordinasyon sayısı da 6’dır. Ancak kalsiyum florür kristalinde her iyon sekiz florür iyonu ve her iyon dört iyonla çevrilidir.

Böylece, kristal koordinasyonda ve iyonlarının sayıları sırasıyla 4 ve 8’dir. İyonik katılardaki parçacıklar arası kuvvetler, zıt yüklü iyonlar arasında işleyen iyonik bağlardır, iyonik katıların bazı örnekleri şunlardır: sodyum klorür (NaCl); sezyum klorür (CsCl), çinko sülfür (ZnS), kalsiyum florür vb.

İyonik Katıların Özellikleri

1. İyonik katıların bazı ortak özellikleri şunlardır:
2. Sert, kırılgan ve düşük uçuculuğa sahiptirler.
3. Yüksek erime noktalarına sahiptirler.
4. Katı halde elektriği zayıf iletirler, ancak erimiş halde veya çözünmüş halde elektriği iyi iletirler.
5. Genellikle su gibi polar çözücülerde çözünürler.

Kovalent Katılar

Kovalent Katılar, bu tür katılarda, kurucu parçacıklar, birbirine kovalent bağ ağı ile bağlı aynı veya farklı elementlerin atomlarıdır.

Örneğin, elmasta sadece karbon atomları kovalent ağı oluştururken, karborundum kovalent bağ ağı silikon ve karbon atomlarından oluşur. Açıktır ki, bu katılarda işleyen parçacıklar arası kuvvetler kovalent bağlardır.

Bu katılara ağ katıları da denir, çünkü kovalent bağlar dev bir birbirine kenetlenen yapı oluşturan üç boyutta uzanır. Kovalent katıların bazı örnekleri şunlardır:

Elmas, silisyum karbür, alüminyum nitrit vb.

Kovalent Katıların Özellikleri

Kovalent katıların bazı ortak özellikleri şunlardır:

• Onlar çok zor. Elmas, doğada bulunan en sert maddedir.
• Çok yüksek erime noktalarına sahiptirler.
• Isı ve elektriği zayıf iletirler.
• Yüksek füzyon ısılarına sahiptirler.

Metalik Katılar

Bu tür katılarda, kurucu parçacıklar metal atomlarıdır. Bu katılardaki parçacıklar arası kuvvetler metalik bağlardır. Metalik kristallerde metal atomları sabit konumları işgal eder ancak değerlik elektronları hareketlidir.

Metal çekirdeklerin (değerlik elektronları olmayan metal atomunun bir parçası) yakın paketlenmiş montajı, hareketli değerlik elektronları denizine daldırılmış halde kalır. Çekirdekler ve hareketli değerlik elektronları arasındaki çekici kuvvet, metalik bağ olarak adlandırılır.

Metalik Katıların Özellikleri

Metalik katıların ortak özellikleri aşağıdaki gibidir:

1. Genellikle yumuşaktan çok serte kadar değişirler.
2. Dövülebilir ve sünektirler.
3. Isı ve elektriği iyi iletirler.
4. Parlak bir parlaklığa sahiptirler.
5. Yüksek erime ve kaynama noktalarına sahiptirler.
6. Orta derecede füzyon ısıları vardır.

Kristal ve Amorf Katılar Arasındaki Farklar

Kristal Katıların Farklılıkları

• Parçacıkların iç düzeni düzenlidir, bu nedenle belirli ve düzenli bir geometriye sahiptirler.
• Keskin erime noktaları var
• Kristaller oluştuğunda dış formda düzenlilik vardır.
• Kristal katılar, keskin kenarlı bir bıçakla kesildiğinde düzenli bir kesim sağlar
• Kristal katılar katıdır ve şekilleri hafif çarpıtma kuvvetleri tarafından bozulmaz
• Karakteristik füzyon ısısına sahiptirler.
• Kristal katılar gerçek katılar olarak kabul edilir
• Kristal katılar anizotropiktir. Bu, kırılma indisi, iletkenlik, termal genleşme vb. gibi fiziksel özelliklerin farklı yönlerde farklı olduğu anlamına gelir. Bu, parçacıkların düzenli bir şekilde düzenlenmesinden kaynaklanmaktadır.

Amorf Katıların Farklılıkları

• Parçacıkların iç düzeni düzensizdir. Bu nedenle belirli bir geometrileri yoktur.
• Keskin erime noktaları yoktur
• Amorf katılar oluştuğunda dış formda düzenlilik yoktur.
• Amorf katılar düzensiz kesimlidirler.
• Karakteristik füzyon ısısına sahip değillerdir.
• Amorf katılar çok katı değildir. Bunlar, kuvvetleri bükme veya sıkıştırma yoluyla bozulabilir.
• Amorf katılar, süper soğutulmuş sıvılar veya sahte katılar olarak kabul edilir.
• Amorf katılar doğada izotropiktir. Bu, çeşitli fiziksel özelliklerin tüm yönlerde aynı olduğu anlamına gelir. Bunun nedeni parçacıkların rastgele düzenlenmesidir.

Katılar amorf ve kristal katılar olarak sınıflandırılır. Kristal katılar da kendi içerisinde Atomik katılar, Moleküler Katılar, İyonik Katılar, Kovalent Katılar, Metalik Katılar olarak türlere ayrılırlar.