11.15
מוצקים מולקולריים הם סוג של מוצקים גבישיים שמולקולות או אטומים הם החלקיקים המרכיבים אותם, והם מוחזקים על ידי כוחות בין-מולקולריים לא יוניים כגון קשרי מימן, כוחות פיזור או אינטראקציות דיפול-דיפול. עוצמתם של כוחות בין-מולקולריים אלה מכתיבה את המאפיינים של מוצקים מולקולריים. בדרך כלל מוצקים אלה נוטים להיות רכים, בעלי נקודות התכה נמוכות ומוליכות חום וחשמל נמוכות.
מוצקים מולקולריים לא קוטביים או מוצקים לא קוטביים נטו כמו חנקן מוצק או קרח יבש מוחזקים בעיקר על ידי כוחות פיזור חלשים. למוצקים כאלה יש נקודות התכה נמוכות ביותר וממריאות בקלות. מוצקים מולקולריים קוטביים כמו קרח וגופרית דו-חמצנית מוצקה מאופיינים בקשרי מימן ובאינטראקציות דיפול-דיפול.
למוצקים כאלה יש נקודות התכה גבוהות יותר באופן יחסי והם מתקיימים כמוצקים רכים או כנוזלים נדיפים בתנאי טמפרטורה ולחץ סטנדרטיים. דוגמה נוספת לאופן שבו עוצמתם של הכוחות הבין-מולקולריים משפיעה על תכונות של מוצקים מולקולריים מודגמת על ידי יוד מוצק. העוצמה המוגברת של כוחות בין-מולקולריים מסוימים בין מולקולות גדולות יותר באה לידי ביטוי בתכונות של יוד.
למרות ששניהם מוצקים לא קוטביים, נקודת ההיתוך של יוד גבוהה משמעותית מזו של חנקן מוצק. מוצקים יוניים הם מוצקים גבישיים עם צורנים או יונים טעונים חשמלית שהחלקיקים המרכיבים אותם מוחזקים יחד על ידי כוחות אלקטרוסטטיים חזקים. לדוגמה, נתרן כלורי הוא מוצק יוני המורכב מקטיוני נתרן ואניוני כלור.
אריזת מוצקים יוניים ממקסמת את האינטראקציה בין יונים טעונים הופכית וממזערת את האינטראקציה בין יונים בעלי אותו מטען. ניתן לדמיין זאת כסט יונים אחד על נקודות סריג ויונים הופכיים הממוקמים בחלק או בכל הרווחים ביניהן, או האתרים האינטרסטיציאליים. בשל אינטראקציות קולוניות חזקות, מוצקים יוניים מאופיינים בטמפרטורות התכה גבוהות.
האינטראקציות היוניות בדרך כלל מתחזקות עם הגידול במטען או הירידה בגודל היונים. לדוגמה, צזיום כלוריד מותך ב-645 מעלות צלזיוס ונתרן כלוריד מותך ב-801 מעלות צלזיוס, מה שניתן לייחס לקטיון הנתרן הקטן יותר, המאפשר אריזה הדוקה יותר. תחמוצת הסידן, בעלת מטענים יוניים גבוהים יותר, מותכת ב-2, 572 מעלות צלזיוס.
מוצקים קריסטליים מחולקים לארבע סוגים: רשת מולקולרית, יונית, מתכתית וקוולנטית על סמך סוג היחידות המרכיבות והאינטראקציות הבין-חלקיקיות ביניהן.
מוצקים מו…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.