Кристаллдық және аморфты қатты кҥй

24
аморфтық зат, температуралық кристаллды уақыт аралығындағы 
жҧмсартылу мен осы уақыт аралығындағы заттың қасиетінің ҥздіксіз 
ӛзгеруін сипаттайды.Қыздырылған кезде аморфты заттар бірте-бірте 
жҧмсарады, таратылады және ақырында сҧйық болады. Кейде аморфты 
затты тҧтқырлығы ӛте жоғары сҧйықтық ретінде қарастырады, бірақ 
сҧйықтыққа қарағанда аморфты затта кӛрші бӛлшектер арасында 
алмасу процесстері жҥрмейді. 
Әдеттегі аморфты заттар силикат шынылар болғандықтан, 
аморфты кҥй әйнек тәрізді деп аталады, әйнек астындағы аморфты 
(яғни, кристаллдандырусыз) мҧздатылған балқу.
Аморфты заттар - органикалық полимерлер. Олар тиісті 
сҧйықтықтардан 
(мономерлерден) 
температураның 
тӛмендеуі 
нәтижесінде 
емес, 
молекулалардың 
химиялық 
байланыстары 
нәтижесінде пайда болады.
Кейбір заттар кристаллдық жағдайда да аморфты жағдайда да 
болуы мҥмкін мысалы кҥкірт, селен, кремний тотығы ретінде (ГУ) 
Кристаллмен салыстырғанда аморфты жағдайдың тҧрақтылығы 
шамалы және оның әрқашан артық ішкі энергиясының белгілі бір қоры 
болады. Сондықтан, заттың кҥйі аморфты жағдайдан кристаллдық 
жағдайға ӛтеді,бірақ кері процесс емес және бҧл процесс кезінде аз 
болса да жылу бӛлінеді. Алайда, кӛптеген аморфты заттар, атап 
айтқанда органикалық полимерлердің кӛпшілігін кристаллдандыру 
мҥмкін емес.
Қатты денелердің басым кӛпшілігінің қҧрылымы кристаллды 
болып келеді. Кристаллдық заттар белгілі бір геометриялық пішіні 
және сҧйық кҥйге кӛшу кезінде анық кӛрсетілген температурасының 
болуымен сипатталады.
Қандай да бір зат бірнеше кристаллды формаларда- модификация 
тҥрінде болуы мҥмкін. Бҧл қҧбылыс полиморфизм деп аталады. Мысал 
ретінде кӛміртегінің тҥрлі кристаллды модификациялары болып 
табылатын гауһар және графитті алуға болады. Тҧрақты қысым кезінде 
жеке заттың кристаллдық модификациясының балқу температурасы 
тҧрақты болып табылады. 
Алайда, қалыпты қысым кезінде кристаллдық заттардың барлығы 
бірдей сҧйық кҥйге ӛте бермейді. Мысалы,қалыпты қысымда баяу 
қыздыру кезінде йод кристаллдары сублимацияланады, яғни 
сҧйықтықты айналып ӛтіп, буға айналады. Мӛрленген ыдыста жылдам 
қыздыру кезінде, йод қара сҧйықтыққа айналады. Сонымен қатар, 
тӛмен температураларда ыдырап кетуіне байланысты балқу 
температурасына дейін қыздыруға болмайтын кӛптеген заттар белгілі. 
Кейде табиғатта бірегей кристаллдар (жекелеген кристаллдар) 
кездеседі; олардың кӛпшілігі жасанды тҥрде алынған. Кӛп жағдайда 
кристаллды заттар поликристаллды қҧрылымдар болып табылады - бҧл 
пішіні дҧрыс емес нысандағы әртҥрлі бағдарланған кішкентай 

25
кристаллдардың кӛп мӛлшерде бірігуі, бірақ олардың ішкі қҧрылымы 
тҧрақты. Ӛздерінің қҧрылымдарынан туындайтын кристаллдық 
заттарға тән ерекшелігі анизотропия болып табылады. Оның 
механикалық, электрлік және басқа қасиеттері кристаллдану бағытына 
байланысты екенін кӛрсетеді. 
Кристаллдарды әртҥрлі сипаттамаларына сәйкес жіктейді. 
Кристаллдардың 
пішіні 
кристаллография 
арқылы 
зерттеледі. 
Кристаллографияда 
кристаллдарды 
кеңістіктегі 
бӛлшектердің 
орналасуының геометриялық заңдылықтары бойынша тҥр тҥрге бӛледі.
Физикалық химия барысында кристаллды қҧрайтын бӛлшектердің 
(иондардың, атомдардың, молекулалардың) арасындағы байланыс 
сипатына жіктеуді негіздеу орынды. Кристаллдық заттарда бӛлшектер 
кеңістікте кристаллдық тор қҧрайтындай белгілі тәртіпте орналасады. 
Оның 
қаңқасы 
тҥзу 
сызықтардың 
қиылысуынан 
қҧралады. 
Сызықтардың қиылысу нҥктелерінде - кристаллды қалыптастыратын 
торлы тораптар - бӛлшектердің орталары орналасқан. Кристалл торы 
бірдей 
әрбір 
кристалл 
ҥшін 
жеке 
жасалған 
қҧрылымдық 
бӛлімшелерден тҧрады.
Кристаллды қҧрайтын бӛлшектердің тҥріне және олардың 
арасындағы ӛзара әрекеттесудің табиғатына байланысты кристаллдық 
тордың тӛрт тобы бӛлінеді. 
1. Егер иондар торлы тораптарда орналасса, онда тор иондық тор 
деп аталады. Кӛптеген иондар электростатикалық кҥштермен бірге 
ӛткізіледі. Ионды кристаллдардың мысалы - KF, KCl, NaCl. Иондар 
қарапайым (Cl
-
, Br
-
, I
-
) және кҥрделі (NO
3
-
, ClO
3 
-
, SO
4 
2-
) болуы мҥмкін. 
Зарядтың белгісіне байланысты иондар бір-біріне тартылады немесе 
итеріледі. Кристаллдағы әрбір ион қарсы зарядталған иондармен 
қоршалғандықтан, тартылу кҥші басым болып табылады. Бҧл иондық 
торлардың беріктігін тҥсіндіреді. Иондық кристаллдардың балқу 
температурасы салыстырмалы жоғары ал ҧшуы шамалы.
2.Егер 
тордың 
тораптарында 
ковалентті 
байланыспен 
байланыстырылған атомдар болса, торды ковалентті деп атайды. 
Ковалентті байланыс электрондарсыз байланысқан атомдар арасында 
пайда болады. Ковалентті торы бар заттар салыстырмалы тҥрде кӛп 
емес. Оларға алмаз, кремний, кӛміртегі және кремний - карбидтері 
және силицидтері бар кейбір элементтердің қосылыстары кіреді.
Коваленттік байланыстар ӛте кҥшті болғандықтан, мҧндай торлары бар 
заттар әрқашан жоғары беріктігі, рефракторлығымен ерекшеленеді. 
Олар аз ҧшпалы және іс жҥзінде ерімейді. Олардың кӛпшілігі сҧйық 
және газ тәріздес кҥйге тҥсе алмайды, ӛйткені олар жоғары 
температурада 
ыдырайды. 
Ковалентті 
кристаллдардың 
электрӛткізгіштігі ӛте тӛмен болып табылады. Шынында да, олар 
атомдардан жасалғандықтан, иондық ӛткізгіштігі алынып тасталады. 
Екінші жағынан, электронды ӛткізгіштігі еркін электрондардың 

26
болмауына байланысты жҥзеге аспайды. 3.Молекулярляқ 
атомдар ӛзара әлсіз байланысқан молекулааралық (ван дер -ваальс 
немесе сутегі) байланыстармен қалыптасады. Мысалы, мҧз кристаллды 
торда сутегі байланыстары арқылы ҧсталып тҧрған судың 
молекулаларынан тҧрады. Бірқатар органикалық емес қосылыстардың, 
сондай-ақ органикалық қосылыстардың кӛпшілігінің (қатты, бензол, 
фенол, 
нафталин) 
қҧрылымы 
молекулярлы(мысалы, 
қатты 
аммиак).Молекулалық торлары бар заттардың балқу температуралары 
салыстырмалы тҥрде тӛмен және айтарлықтай ҧшпалы болып 
келеді.Осы топқа жататын қарапайым заттар, мысалы О
2
, N
2
,CH
4
, балқу 
және қайнау температуралары 20 ° С-қа қарағанда айтарлықтай тӛмен 
және қалыпты жағдайда газ тәріздес кҥйде болып табылады. 
Молекулалық 
торы 
бар 
қосылыстардың 
ерігіштігі, 
осы 
молекулалардың жасалған табиғатына оның молекулаларының 
сипатына байланысты, атап айтқанда, молекулалардың полярлылығына 
байланысты. Егер тордағы молекулалардың полярлы топтары болмаса, 
онда олар полярлы еріткіштермен ӛзара әрекетке тҥспейді.
4. Металлдардың кристаллдық торларының тҥйіндерінде металл 
катиондары бар, ал олардың арасындағы электрондар әртҥрлі бағытта 
қозғалады.Еркін электрондардың жиынтығын кейде электронды газ 
деп атайды. Металл торының осындай қҧрылымы олардың жоғары 
электрӛткізгіштігі, жылу ӛткізгіштігі және пластикалық қасиеттерін 
анықтайды. 
Механикалық 
деформациялар 
болған 
жағдайда 
байланыстар және кристаллдар бҧзылмайды, ӛйткені оның қҧрамдас 
иондары электронды газдың бҧлтында жҥзіп отырады. 
Кристаллдық торлардың аралық тҥрлері бар екені белгілі. Мысалы, 
графит ковалентті, молекулалық және металл торлардың сипатымен 
ерекшеленеді. Металл және коваленттік торлар арасындағы ӛтпелі 
нысандар кейбір қарапайым заттарға, мысалы, мышьякқа тән. 

жүктеу/скачать 9,08 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: