Ağ Kovalent Katıları

Ağ örgülü kovalent katılar, güçlü kovalent bağlarla bir arada tutulan tek tek atomların geniş üç boyutlu ağından oluşan kristal katılardır. Ağ örgülü kovalent katılarının örnekleri arasında, sürekli bir karbon atomları ağına sahip olan elmas ve sürekli bir silikon ve oksijen atomları ağına sahip olan kuvars bulunur. Atomlar arasındaki son derece güçlü kovalent kuvvetler, bu katıları çok yüksek erime noktaları ile sertleştirir.

Örneğin, elmasta, her bir karbon atomu sp³ hibritlenir ve tek kovalent bağlar aracılığıyla dört komşu karbon atomuna tetrahedral olarak bağlanır. Bu güçlü bir şekilde birbirine bağlı ağ, elmasın alışılmadık sertliğini ve çok yüksek erime noktasını açıklar. Yerinden uzaklaştırılmış elektronlar olmadığı için elmas zayıf bir elektrik iletkenidir.

Kuartzda her silikon atomu dört oksijen atomuna bağlanır ve her oksijen atomu bir çift silikon atomu arasında paylaşılır. Güçlü silikon oksijen kovalent bağ, kuvarsın sertliğine ve yüksek erime noktasına neden olur. Grafit alışılmadık bir ağ örgülü kovalent katıdır çünkü yumuşaktır ve elektrik iletir.

Elmas gibi, grafit bir karbon allotropudur, yani iki malzeme farklı üç boyutlu düzenlemelerde karbon atomlarından oluşur. Grafitte, karbon atomları birbirine bağlı altıgen halkaların katmanları halinde düzenlenir. Her katmanda, her bir karbon atomu sp² hibritlenir ve üç komşu karbon atomuna kovalent olarak bağlanır.

Bağlanmayan elektronlar, tüm katman boyunca yer değiştirerek grafiti iyi bir elektrik iletkeni haline getirir. Ancak bu katmanlar yalnızca zayıf dağılım kuvvetleri tarafından bir arada tutulur. Sonuç olarak, katmanlar birbirlerinden kayarak grafiti yumuşak ve pullu hale getirebilir.

Bu nedenle grafit kurşun kalemde kullanılır. Karbon tabakaları kolaylıkla kağıda geçer.