11.15
المواد الصلبة الجزيئية نوع من المواد الصلبة البلورية التي تتكون جسيماتها من جزيئات أو ذرات تربط بينها قوى بين جزيئية غير أيونية كالرابطة الهيدروجينية،وقوى التشتت،أو رابطة التفاعل بين جزيئين قطبيين. شدة هذه القوى البين جزيئية تحدد خواص المواد الصلبة الجزيئية. بالمحصلة،تميل هذه المواد الصلبة إلى النعومة،ونقاط ذوبان منخفضة،وقدرة منخفضة على توصيل الحرارة والكهرباء.
أما المواد الصلبة الجزيئية غير القطبية كالنيتروجين الصلب أو الجليد الجاف،تترابط ببعضها البعض مبدئيًا بواسطة قوى تشتت ضعيفة. مثل تلك المواد الصلبة،تمتاز بنقاط ذوبان متدنية وتتسامى بسهولة. المواد الصلبة الجزئية القطبية كالجليد وثاني أكسيد الكبريت فلديها روابط هيدروجينية وترابطات بين جزيئين قطبيين.
مثل تلك المواد الصلبة تمتاز نسبيًا بنقاط ذوبان مرتفعة وتتواجد على شكل مواد صلبة ناعمة أو سوائل متقلبة تحت درجات حرارة ومستويات ضغط قياسية. مثال آخر للدلالة على تأثير القوى البين جزيئية،في خواصّالمواد الصلبة الجزيئية،يتجلى في اليود الصلب. الشدة المتزايدة لقوى بين جزيئية معينة بين الجزيئات الأكبر تنعكس في خواصّاليود.
رغم أن كليهما مادتان صلبتنان غير قطبيتان،إلّا أن نقطة ذوبان اليود أعلى بكثير من نقطة ذوبان النيتروجين الصلب. المواد الصلبة الأيونية،هي مواد صلبة بلورية بها أنواع مشحونة كهربائيًا أو أيونات،حيث تكون الجسيمات المكونة لها مترابطة ببعضها البعض بقوى كهروستاتيكية شديدة. على سبيل المثال،كلوريد الصوديوم،مادة صلبة أيونية تتكون من أيونات الصوديوم الموجبة وأيونات الكلور السالبة.
تجميع المواد الصلبة الأيونية يزيد التفاعل إلى الحد الأعلى بين الأيونات ذات الشحنة المتعاكسة،ويخفض للحد الأدنى التفاعل بين الأيونات ذات الشحنة المتشابهة. غالبًا ما يُرى هذا على أنه،مجموعة واحدة من الأيونات على نقاط الشبكة،والأيونات المعاكسة تشغل جزءًا من الحيّز بينها أو كل الحيّز،أو الأماكن الخلالية. نتيجة التفاعلات الكولومية القوية،تمتاز المواد الصلبة الأيونية بدرجات ذوبان مرتفعة.
التفاعلات الأيونية تصبح أقوى عادة بزيادة الشحنة أو انخفاض حجم الأيون. على سبيل المثال،يذوب كلوريد السيزيوم عند 645 درجة مئوية،ويذوب كلوريد الصوديوم عند درجة 801 مئوية،ويمكن أن يُعزى ذلك إلى صغر حجم أيونات الصوديوم الموجبة مما يتيح تجمعها بكثافة أعلى. أكسيد الكالسيوم،وهو ذات شحنات أيونية أعلى،يذوب عند درجة 2572 مئوية.
تنقسم المواد الصلبة البلورية إلى أربعة أنواع: الجزيئية، والأيونية، والمعدنية، والشبكات التساهمية بناءً على نوع الوحدات المكونة وتفاعلاتها بين الجسيمات…
حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.