هل الزجاج مادة صلبة بلورية ما هي المواد البلورية الصلبة وما هي خصائصها لا يعرف غالبية الناس تقريبًا الفرق بين المواد البلورية الصلبة والمواد الصلبة غير البلورية، ومعرفتهم بالزجاج بشكل عام سطحية جدًا، وقد تقتصر معرفتهم به على أنه يستخدم للزخرفة وصنع النوافذ و على الرفوف فقط، لكن الأمر يحمل بعدًا علميًا أعمق بكثير وسنعرفه بالتفصيل من خلاله
هل الزجاج مادة صلبة بلورية
الإجابة على سؤال هل الزجاج مادة صلبة بلورية هي لا، والسبب أن الزجاج من المواد التي تصنف على أنها غير بلورية، وهي سائلة وصلبة في نفس الوقت، لأن الجزيئات من السوائل موزعة عشوائياً، أي غير منتظمة، ومن المعروف أن المواد غير المتبلورة لها هيكل زجاجي.
الزجاج مادة صلبة ولكنها غير متبلورة، وتتميز المواد الصلبة غير المتبلورة بالترتيب غير المنتظم للذرات كما في حالة الحالات الغازية، وبعبارة أخرى يمكننا اعتبار أن هذه المادة تفتقر بشدة إلى الترتيب بعيد المدى الذي يميز المواد الصلبة في البلورات. يكتب.
يُعرَّف الزجاج بأنه مادة صلبة شفافة أو شبه شفافة ولكنها غير عضوية، تتميز بكونها هشة وسهلة الكسر ولا تسمح للمواد باختراقها، وتحتل السيليكا وأكسيد الكالسيوم وأكسيد الصوديوم حوالي خمسة وسبعين بالمائة من المساحة و التكوين الكلي، بالإضافة إلى بعض المكونات الأخرى وفي بعض الأحيان قد لا تكون هناك مكونات أخرى.
ما هي المواد الصلبة البلورية
لا يمكننا الإجابة على السؤال عما إذا كان الزجاج مادة صلبة بلورية أم لا دون معرفة المزيد عن مادة صلبة بلورية بشكل عام، ويمكن تعريفها على أنها مجموعة من المواد تتكون من أيونات أو مجموعة من الذرات والجزيئات مرتبة بشكل ثلاثي الأبعاد النمط، ويتم تعريفها وتكرارها في بنيتها المجهرية.
تشكل هذه الجزيئات شبكة بلورية تمتد في جميع الاتجاهات، وهذا على عكس المواد الصلبة غير المتبلورة القابلة للذوبان في درجات حرارة مختلفة. يتم تعريف المواد الصلبة المتبلورة أو غير المتبلورة من حيث نقاط انصهارها.
تشمل المواد الصلبة المتبلورة المواد الصلبة المعدنية والأيونية، والمواد الذرية الأخرى، والمواد الجزيئية الشبكية. المواد الصلبة هي مواد بلورية. ينصب التركيز الرئيسي لمجالات المواد الصلبة البلورية بشكل خاص على المجالات الكيميائية والفيزيائية، بالإضافة إلى الديناميكا الحرارية.
يحتوي هيكل المواد الصلبة البلورية على حواف ووجوه محددة جيدًا يمكن رؤيتها بوضوح لنقاط انصهارها. تسمى دراسة التركيب الهندسي في الشبكة البلورية علم البلورات، وغالبًا ما يتم تقديم التركيب البلوري لكلوريد الصوديوم أسفل الصورة.
هناك العديد من الأمثلة على المواد البلورية الصلبة مثل
- سكر.
- كوارتز؛
- كلوريد البوتاسيوم.
- الثلج.
- كلوريد الصوديوم.
- كلوريد الليثيوم.
تتميز كل هذه المواد بالحاجة إلى درجات حرارة معينة وفقًا لترتيب هيكلي منظم ومُحدد جيدًا حتى يتم صهرها.
ما هي أنواع المواد الصلبة البلورية
في سياق الإجابة عن السؤال عما إذا كان الزجاج مادة صلبة بلورية، يجب أن نشير إلى أن المواد الصلبة البلورية تصنف إلى أنواع مختلفة، بما في ذلك
1- المواد الصلبة الجزيئية
يتكون هذا النوع من المواد من جزيئات أو مجموعة ذرات مترابطة فيما بينها بفعل قوى ثنائية القطب أو قوى تشتت أو روابط هيدروجينية، وأهم ما يميزها أنها تتمتع بنقطة انصهار منخفضة للغاية، بالإضافة إلى ضعف المرونة والتوصيل، وأشهر مثال على ذلك هو السكروز. .
2- المواد الصلبة الأيونية
يتكون هذا النوع من المواد الصلبة البلورية من أيونات موجبة وأيونات سالبة، وكلها تتماسك بسبب تأثير عوامل الجذب الكهروستاتيكية، وتتميز بوجود نقاط انصهار عالية جدًا، بالإضافة إلى الضعف أو التقصف وهي واحدة من الموصلات الضعيفة للكهرباء في حالتها الصلبة، ومن أشهر هذه المواد الصلبة الأيونية هي NaC1 نترات الكالسيوم وملح الطعام.
3- المواد الصلبة المعدنية
تتكون هذه المواد من ذرات محددة مرتبطة ببعضها البعض بتأثير الروابط المعدنية ولهذا السبب تم اشتقاق اسمها وتصنيفها، وأهم ما يميزها هو نقاط انصهارها العالية، وغالبًا ما تتراوح من النعومة والمرونة إلى القوة. وصلابة، وهو أيضًا موصل جيد جدًا للكهرباء.
4- جوامد شبكة تساهمية أو ذرية
يتكون هذا النوع من المواد الصلبة البلورية من مجموعة ذرية متصلة ببعضها البعض بواسطة روابط تساهمية، وهنا تمثل قوى الترابط، وأكثر ما يميزها هو صلابتها وتمتعها بنقاط انصهار عالية، ولكنها موصل ضعيف للكهرباء. وأشهر الأمثلة على هذه الأشكال الفوليرين والماس والجرافيت.
إن خصائص هذه المادة واضحة لنا في الجرافيت على الأكثر، لأنها ذات هيكل سداسي ذو بعدين فقط، ولكنها ليست صلبة مثل الماس، كما أن ألواح الجرافيت مثبتة ببعضها البعض بتأثير قوى التشتت الضعيفة .
خصائص المواد الصلبة البلورية
استمرارًا للحديث عن المواد الصلبة البلورية، تجدر الإشارة إلى أن هناك خواصًا تميز هذه المواد، وهذه الخصائص أو السمات المميزة تتلخص في النقاط التالية
- تتكون المواد الصلبة البلورية من أيونات وجزيئات ومجموعة من الذرات.
- لديها نقاط انصهار حادة.
- الوجه وحواف المواد البلورية الصلبة حادة.
- يتم ترتيب وتطوير أشكال المواد الصلبة البلورية بطريقة متماثلة.
- يمتد الترتيب المحدد والمنظم لمكونات المواد البلورية الصلبة على مسافات كبيرة أو متباعدة في المشابك البلورية.
- يعتمد حجم الخصائص المتباينة الخواص على الاتجاه الذي يتم فيه قياس هيكلها.
- المواد الصلبة البلورية مطيلة، مطيلة وقابلة لإعادة التشكيل، لكنها ليست قابلة للانضغاط مثل المواد الغازية.
- المواد البلورية الصلبة لها كثافة عالية بسبب قوة الترابط الناشئة بين جزيئاتها.
- تحتاج المواد البلورية الصلبة إلى حرارة عالية جدًا أو نقطة انصهار عالية لكي تذوب.
- المادة الصلبة المتبلورة لها شكل وحجم ثابتان وغير متغيرين.
- المواد البلورية الصلبة غير قابلة للانتشار، لعدم وجود مسافات كبيرة بين جزيئاتها كما هو الحال في المواد الغازية.
ما هو الفرق بين مادة صلبة بلورية وغير متبلورة
يمكننا تحديد الفرق بين المواد الصلبة المتبلورة والمواد الصلبة غير المتبلورة من خلال تلخيصها في النقاط التالية
- يتم ترتيب المواد الصلبة البلورية في نمط منتظم على المدى الطويل داخل إطار الشبكة البلورية، بينما لا تحتوي المواد الصلبة غير المتبلورة على جزيئاتها أو مكوناتها مرتبة بانتظام.
- المواد الصلبة البلورية لها هيكل محدد بنقاط انصهار حادة للغاية، في تناقض صارخ مع المواد الصلبة غير المتبلورة التي ليس لها هيكل محدد بنقاط انصهار حادة أو مدببة.
معرفة ما إذا كان الزجاج صلبًا بلوريًا أم لا هو أمر مهم لكثير من الناس، خاصة أولئك الذين لديهم اهتمام خاص بالفيزياء ويريدون معرفة خصائص كل مادة من المواد الكيميائية الفيزيائية.