Бейорганикалыќ Ќосылыстардыѕ негізгі кластары

Қатты заттардың белгілі көлемі мен формасы болады, бөлшектері еркін қозғалып жүрмейді, олар тек өз осінен тербелмелі қозғалып, аморфты және кристалды күйлерде болады. Аморфты заттар тәртіпсіз орналасқан бөлшектерден тұрады. Бұлардың белгілі балқу температурасы болмайды. Олар қыздырғанда алдымен жұмсарады, сонан соң қоймалжың күйге көшеді. Аморфты заттарға шыны жатады.

Кристалды затардың бөлшектері кеңістікте белгілі тәртіппен орналасып кристалдық торлар түзеді. Кристалдағы бөлшектердің орналасу орталықтары кристалдық тордың түйіндері деп аталады. Құрамындағы бөлшектердің кеңістікте белгілі тәртіппен орналасуына байланысты жеке кристалдардың немесе монокристалдардың тиісті геометриялық формалары болады. Геометриялық формаларына сәйкес бұл кристалдық жүйелер кубты, тетрагональды, гексагональды, ромбалық, моноклинді, триклинді болып бөлінеді.

Химиялық табиғаты жақын кейбір заттар бірдей кристалдық құрылым түзеді. Мұндай заттарды изоморфты деп атайды. Мұндай құрылымдардағы бөлшектер бірін-бірі алмастыра алады.

Мысалы: КА1 (SО₄)₂ ∙ 12H₂О ашудастағы Al³⁺ және Cr³⁺ немесе Ca₂SiО₄ және Mg₂SiО₄ силикаттарындағы Mg²⁺ және Са²⁺. Осылардағы иондардың бір бөлігі ғана алмасқанда заттың қасиеті өзгере алады. Мысалы, А1₂О₃ корундтегі Al³⁺ бөлігін Cr³⁺-ке алмастырғанда мөлдір кристалл қызыл (рубин), ал Тi³⁺ және Fe³⁺ иондарына алмастырғанда – көк (сапфир) болады.

Сол сияқты көптеген қосылыстар екі немесе одан да көп кристалдық құрылымда бола алады. Мұндай құбылыстарды полиморфизм дейді. Полиморфизмге мысал ретінде SiО₂ қосылысының гексагональды кварц, ромбалық тридимит және кубтық кристобалит түрінде кездесуін алуға болады.

Кристалдық жүйенің типі бөлшектің өлшемімен және табиғатымен, олардың арасындағы химиялық байланыс түрімен, температурамен және басқа да себептермен анықталынады. Тордағы бөлшектер орналасқанда, жүйенің энергиясы ең кіші мәнінде қалуы керек. Тордың төрт түрі белгілі.

1. Иондық тор: Бұл типтегі кристалдардың құрылымдық бірлігі оң және теріс зарядталған иондар болады, олардың арасында жоғары энергиямен сипатталынатын электростатикалық әрекеттесу жүреді. Әртүрлі зарядтағы иондардың өзара күшті тартылуы иондық кристалдардың жоғары беріктілігін қамтамасыз етеді, олардың балқу және қайнау температураларының айтарлықтай жоғары болуын түсіндіреді.

2. Атомдық тор. Кристалдардың түйіндерінде атомдар орналасады, олар бірімен бірі берік ковалентті байланыс түзеді. Атомдар түзетін кристалдардың қаттылығы жоғары, өйткені кез келген деформация коваленттік байланыстың бұзылуына әкеледі. Мұндай кристалдардың балқу және қайнау температурасы жоғары, ал ұшуы өте аз. Мысалы, алмазтың балқу температурасы − 3500°С, ал қайнау температурасы − 4200°С.