دانلود مقاله در مورد ساختار بلوری جامدات 16 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 18 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

‏1
‏ساختار بلوری جامدات
‏دید کلی
‏از لحاظ ترمودینامیکی پایدارترین الگوهای انباشتگی متعاق ‏به گونه ای است که ‏انرژی آزاد ‏آن در ‏دما ‏و ‏فشار ‏مورد نظر حداقل ‏باشد.ارزیابی انرژی آزاد معمولا مشکل است،اما تجزیه و تحلیل سهم های مر بوط بر حسب ‏اندر کنشهای کولمبی بین یونهاکاملا ممکن می باشد.از آنجائیکه فاکتورهایی که یک ‏ساختمان را بر دیگری مطلوب می کنند نهایتا بایکدیگر متعادل میشوند،بسیاری از جامدات ‏بلوری در فرمهای متفاوت وجود دارندیا اصطلاحا پلی مورف می باشند.‏پلی مورفیسم ‏خاصیتی از تمام جامدات و نه ‏تنها تر کیبات یونی است.مثالی از این خاصیت ،وجود فازهای سفید وسیاه از ‏فسفر ‏عنصری و فازهای ‏کلسیت ‏و ‏آرگونیت ‏و از ‏کربنات ‏کلسیم ‏است.
‏تقسیم بندی پیوند ها
‏نیروهای بین اتم ها را می توان به چهار دسته ‏تقسیم کرد:
1‏-‏پیوند کوالانسی:
‏زمانی این پیوند ایجاد می شود که ‏اوربیتال لایه ظرفیت در اتم های غیر فلز به گونه ای هم پوشانی کنند که دانسیته ‏الکترون بین اتم ها افزایش یابد (همپوشانی مثبت ) چون این اتم ها جاذبه مشابه یا ‏یکسانی برای الکترونها دارند انتقال الکترون از یک اتم به اتم دیگر صورت نمی گیرد ‏بلکه الکترونها بین آنها به اشتراک گذاشته می شود . یک پیوند کوالانسی مشتمل بر یک ‏جفت الکترون با ‏اسپین ‏های مخالف است و دو اتم در آن نیز سهیم هستند این نیرو ‏در حقیقت نیروی نگهدارنده بین اتم ها در یک مولکول است.
2‏-‏پیوند یونی :
‏پیوند حاصل از نیروهای جاذبه الکترواستاتیکی (کولمبی ) بین یک فلز و یک غیر ‏فلز است. در پیوند های یونی خالص بین اتم ها اشتراک الکترون وجود ندارد مثلاً در ‏واکنش بین ‏سزیم ‏و‏فلوئور ‏یک ‏الکترون از یک اتم سزیم به یک اتم فلوئور منتقل می شود و ذرات بارداری به نام ‏یون ‏تولید می شود.
‏2
3‏-‏پیوند ‏اندروالس:
‏این پیوند را ‏نیروی پراکندگی لندن ‏می نامند و در مولکولهای ‏فاقد ‏دو قطبی دائمی ‏موجب می شود به صورت مایع درآیند منشاء این نیرو حرکت ‏الکترونها است از واپیچش ابر الکترونی مولکول ‏دو قطبی لحظه ای ‏به وجود می ‏آید و در هر لحظه موقعیت قطبهای مثبت و منفی به دلیل حرکت الکترونها تغییر می کند. ‏در نتیجه مولکول در کل فاقد ‏گشتاور دو قطبی ‏است.نیروی لندن شامل جاذبه ‏بین این دو قطبی های لحظه ای است. این نیرو در مولکولهای بزرگ و پیچیده ای که دارای ‏ابر الکترونی بزرگی هستند ‏و به راحتی ‏قطبیده (پلاریزه ‏)‏می شوند به سرعت ‏افزایش می یابد نیروی اصلی افزایش می یابد نیروی اصلی در ‏آرگون ‏و ‏تتراکلرید کربن ‏جامد همین نیرو است
4‏-‏پیوند فلزی:
‏این نوع پیوند شبکه های منظم از اتم هایی که کمبود ‏الکترون دارند یا گروهی از اتم ها مانند فلز است و آلیاژها را در کنار یکدیگر نگه ‏می دارند بارزترین خصوصیت این پیوند این است که الکترونهای پیوندی در تمام سطوح ‏کریستال ‏به طور نسبتاً سستی به اتم وابسته اند و آزادانه در سراسر بلور فلزی ‏حرکت می کنند زیرا ‏پتانسیل ‏یونیزاسیون ‏و ‏الکترونگاتیوی ‏فلزات بسیار کم است . یونهای مثبت فلزی نقاط شبکه ای ثابت را در بلور اشغال می ‏کنند و ابر منفی الکترونهای آزاد بلور را به هم نگه می دارد .
‏تقسیم بندی بلور ها :
‏بهترین تقسیم بندی بلور ها بر حسب نوع ذرات ‏تشکیل دهنده و نیروهای نگهدارنده آنهاست:
‏کوالانسی، ‏یونی، ‏و ‏اندوالسی، ‏فلزی
1‏-‏بلورهای کوالانسی ،(مشبک‏):
‏ذرات تشکیل ‏دهنده این بلور اتم ها هستند که با شبکه ای از پیوند های کوالانسی به یکدیگر متصل ‏هستند این مواد بسیار ‏دیر گداز ‏و ‏سخت ‏بوده و برای از بین بردن ساختار ‏بلوری باید تعداد زیادی پیوند کوالانسی شکسته شود ‏الماس ‏که در آن اتم های کربن به وسیله پیوند های کوالانسی به یکدیگر متصل شده و ‏ساختار سه یعدی به وجود می آورد. نمونه ای از این نوع بلورها است.شکل زیر یک نوع ‏بلور کوالانسی را که مربوط به کوارتز (سیلسیم دیوکسید
‏3
sio2
‏بلورهای یونی: ‏عامل ‏نگهدارنده یونهای مثبت و منفی در ساختار بلورها وجاذ به الکترواستاتیکی است و به ‏دلیل قوی بودن این نیرو ها ‏نقطه ذوب ‏بالایی دارند سخت و شکننده اند در ‏حالت مذاب یا محلول ‏رسانای خوبی برای جریان الکتریسیته اند اما ‏در حالت جامد یونها آزادی حرکت ندارند. و ‏نارسانا ‏هستند.شکل زیر بلور یونی فلورئوریت ‏را نشان می دهد.
3‏-‏بلورهای مولکولی_: ذرات تشکیل ‏دهنده این بلور ها مولکول هستند و قدرت نگهدارنده آنها به اندازه نیروهای ‏الکترواستاتیکی در بلورهای یونی نیست و در نتیجه بلورهای مولکول نرم هستند و دمای ‏ذوب پایین تر از300 دارند.
‏4
‏نیروهای پراکندگی لندن مولکول های غیر قطبی را در ‏ساختار بلوری نگه می دارد و بلور مولکولهای قطبی نیروهای دو قطبی_ دو قطبی و همچنین ‏نیروهای لندن وجود دارند و دمای ذوب این ترکیبات بیش تر از ترکیبات غیر قطبی با ‏ساختمان یکسان است.
‏برخی از ترکیبات مولکولی مانند ‏آب ‏به مقدار ناچیز تفکیک ‏شده و رسانای ضعیف ‏جریان الکتریسیته ‏هستند به طور کلی بلورهای ‏مولکولی رسانای جریان الکتریسیته در حالت مذاب یا مایع نیستند.شکل زیر بلور مولکولی ‏،برف دانه آب را نشان می دهد.
4‏-‏بلورهای فلزی: ‏الکترونهای لایه ظرفیت اتم های فلز در ساختار بلور فلزی حرکت می کنند و بقیه اتم ‏های فلز یعنی یون های مثبت در بلور موقعیت ثابتی دارند ابر منفی الکترون های در حال ‏حرکت که دریای الکترون نامیده می شود اجزای بلور را به یکدیگر متصل می کنند این ‏نیروی اتصال دهنده قوی به ‏پیوند فلزی ‏مشهور است دمای ذوب و چگالی اغلب فلزات ‏بالا است و یون های مثبت تشکیل دهنده ساختار آنها آرایش فشرده دارند. برخلاف ‏بلورهای یونی موقعیت بلورهای مثبت در بلورهای فلزی را می توان بدون از بین بردن ‏بلور تغییر داد زیرا بار منفی الکترونها آزاد به طور یکنواختی پراکنده شده است به