किस पदार्थ में परमाणु क्रिस्टल जाली होती है। रसायन विज्ञान में क्रिस्टल जाली

ठोस, एक नियम के रूप में, एक क्रिस्टलीय संरचना होती है। यह अंतरिक्ष में कड़ाई से परिभाषित बिंदुओं पर कणों की सही व्यवस्था की विशेषता है। जब इन बिंदुओं को सीधी रेखाओं को काट कर मानसिक रूप से जोड़ा जाता है, तो एक स्थानिक फ्रेम बनता है, जिसे कहा जाता है क्रिस्टल लैटिस.

वे बिंदु जहाँ कण रखे जाते हैं, कहलाते हैं जाली नोड्स. एक काल्पनिक जाली के नोड्स में आयन, परमाणु या अणु हो सकते हैं। वे ऑसिलेटरी मूवमेंट करते हैं। तापमान में वृद्धि के साथ, दोलनों का आयाम बढ़ जाता है, जो निकायों के थर्मल विस्तार में प्रकट होता है।

कणों के प्रकार और उनके बीच संबंध की प्रकृति के आधार पर, चार प्रकार के क्रिस्टल जाली प्रतिष्ठित हैं: आयनिक, परमाणु, आणविक और धातु।

आयनों से युक्त क्रिस्टल जाली को आयनिक कहा जाता है। वे आयनिक बंधों वाले पदार्थों से बनते हैं। एक उदाहरण सोडियम क्लोराइड क्रिस्टल है, जिसमें, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, प्रत्येक सोडियम आयन छह क्लोराइड आयनों से घिरा होता है, और प्रत्येक क्लोराइड आयन छह सोडियम आयनों से घिरा होता है। यह व्यवस्था सघनतम पैकिंग से मेल खाती है यदि आयनों को क्रिस्टल में रखी गेंदों के रूप में दर्शाया जाता है। बहुत बार, क्रिस्टल जाली को अंजीर में दिखाया गया है, जहां केवल कणों की पारस्परिक व्यवस्था इंगित की जाती है, लेकिन उनके आकार नहीं।

क्रिस्टल में या एक अणु में किसी दिए गए कण के निकट निकटतम पड़ोसी कणों की संख्या कहलाती है समन्वय संख्या.

सोडियम क्लोराइड जाली में, दोनों आयनों की समन्वय संख्या 6 के बराबर होती है। इसलिए, सोडियम क्लोराइड क्रिस्टल में, व्यक्तिगत नमक अणुओं को अलग करना असंभव है। उनमें से कोई नहीं है। पूरे क्रिस्टल को एक विशाल मैक्रोमोलेक्यूल के रूप में माना जाना चाहिए जिसमें समान संख्या में Na + और Cl - आयन होते हैं, Na n Cl n, जहां n एक बड़ी संख्या है। ऐसे क्रिस्टल में आयनों के बीच के बंधन बहुत मजबूत होते हैं। इसलिए, आयनिक जाली वाले पदार्थों में अपेक्षाकृत उच्च कठोरता होती है। वे दुर्दम्य और कम अस्थिरता वाले हैं।

आयनिक क्रिस्टल के पिघलने से एक दूसरे के सापेक्ष आयनों के ज्यामितीय रूप से सही अभिविन्यास का उल्लंघन होता है और उनके बीच बंधन की ताकत में कमी आती है। इसलिए, उनके पिघलने से विद्युत प्रवाह होता है। आयनिक यौगिक, एक नियम के रूप में, पानी जैसे ध्रुवीय अणुओं से युक्त तरल पदार्थों में आसानी से घुलनशील होते हैं।

क्रिस्टल जाली, जिसके नोड्स पर अलग-अलग परमाणु होते हैं, परमाणु कहलाते हैं। ऐसे जालकों में परमाणु प्रबल सहसंयोजक बंधों द्वारा परस्पर जुड़े होते हैं। एक उदाहरण हीरा है, जो कार्बन के संशोधनों में से एक है। हीरा कार्बन परमाणुओं से बना होता है, प्रत्येक चार पड़ोसी परमाणुओं से बंधा होता है। हीरे में कार्बन की समन्वय संख्या होती है 4 . हीरे की जाली में, जैसे सोडियम क्लोराइड की जाली में, कोई अणु नहीं होते हैं। पूरे क्रिस्टल को एक विशाल अणु माना जाना चाहिए। परमाणु क्रिस्टल जाली ठोस बोरॉन, सिलिकॉन, जर्मेनियम और कार्बन और सिलिकॉन के साथ कुछ तत्वों के यौगिकों की विशेषता है।

अणुओं (ध्रुवीय और गैर-ध्रुवीय) से युक्त क्रिस्टल जाली को आणविक कहा जाता है।

ऐसे जालकों में अणु अपेक्षाकृत कमजोर अंतर-आणविक बलों द्वारा परस्पर जुड़े होते हैं। इसलिए, आणविक जाली वाले पदार्थों में कम कठोरता और कम गलनांक होते हैं, पानी में अघुलनशील या थोड़ा घुलनशील होते हैं, उनके समाधान लगभग विद्युत प्रवाह का संचालन नहीं करते हैं। आणविक जाली वाले अकार्बनिक पदार्थों की संख्या कम होती है।

उनके उदाहरण हैं बर्फ, ठोस कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) ("सूखी बर्फ"), ठोस हाइड्रोजन हैलाइड, एक- (महान गैसों) द्वारा निर्मित ठोस सरल पदार्थ, दो- (F 2, Cl 2, Br 2, I 2, एच 2, ओ 2, एन 2), तीन- (ओ 3), चार- (पी 4), आठ- (एस 8) परमाणु अणु। आयोडीन का आणविक क्रिस्टल जालक चित्र में दिखाया गया है। . सबसे क्रिस्टलीय कार्बनिक यौगिकएक आणविक संरचना है।

ठोस, एक नियम के रूप में, एक क्रिस्टलीय संरचना होती है। यह अंतरिक्ष में कड़ाई से परिभाषित बिंदुओं पर कणों की सही व्यवस्था की विशेषता है। जब इन बिंदुओं को सीधी रेखाओं को काट कर मानसिक रूप से जोड़ा जाता है, तो एक स्थानिक फ्रेम बनता है, जिसे कहा जाता है क्रिस्टल लैटिस. वे बिंदु जहाँ कण रखे जाते हैं, कहलाते हैं जाली नोड्स. एक काल्पनिक जाली के नोड्स में आयन, परमाणु या अणु हो सकते हैं। वे ऑसिलेटरी मूवमेंट करते हैं। तापमान में वृद्धि के साथ, दोलनों का आयाम बढ़ जाता है, जो निकायों के थर्मल विस्तार में प्रकट होता है।

कणों के प्रकार और उनके बीच संबंध की प्रकृति के आधार पर, 4 प्रकार के क्रिस्टल जाली प्रतिष्ठित हैं: आयनिक (NaCl, KCl), परमाणु, आणविक और धातु।

आयनों से बनी क्रिस्टल जाली कहलाती है ईओण का. वे आयनिक बंधों वाले पदार्थों से बनते हैं। एक उदाहरण सोडियम क्लोराइड क्रिस्टल है जिसमें प्रत्येक सोडियम आयन 6 क्लोराइड आयनों से घिरा होता है और प्रत्येक क्लोराइड आयन 6 सोडियम आयनों से घिरा होता है।

NaCl . की क्रिस्टल जाली

किसी क्रिस्टल या एक अणु में दिए गए कण के निकट के निकटतम पड़ोसी कणों की संख्या कहलाती है फोकल नंबर.

NaCl जाली में, दोनों आयनों की समन्वय संख्या 6 के बराबर होती है। और इसलिए, NaCl क्रिस्टल में, व्यक्तिगत नमक अणुओं को अलग करना असंभव है। उनमें से कोई नहीं है। पूरे क्रिस्टल को एक विशाल मैक्रोमोलेक्यूल के रूप में माना जाना चाहिए जिसमें समान संख्या में Na + और Cl - आयन होते हैं, Na n Cl n - जहां n एक बड़ी संख्या है। ऐसे क्रिस्टल में आयनों के बीच के बंधन बहुत मजबूत होते हैं। इसलिए, आयनिक जाली वाले पदार्थों में अपेक्षाकृत उच्च कठोरता होती है। वे दुर्दम्य और कम अस्थिरता वाले हैं।

आयनिक क्रिस्टल के पिघलने से एक दूसरे के सापेक्ष आयनों के ज्यामितीय रूप से सही अभिविन्यास का उल्लंघन होता है और उनके बीच बंधन की ताकत में कमी आती है। इसलिए, उनके पिघलने से विद्युत प्रवाह होता है। आयनिक यौगिक पानी जैसे ध्रुवीय अणुओं से बने तरल पदार्थों में आसानी से घुल जाते हैं।

क्रिस्टल जाली, जिसके नोड्स पर अलग-अलग परमाणु होते हैं, कहलाते हैं परमाणु. ऐसे जालकों में परमाणु प्रबल सहसंयोजक बंधों द्वारा परस्पर जुड़े होते हैं। एक उदाहरण हीरा है - कार्बन के संशोधनों में से एक। हीरा कार्बन परमाणुओं से बना होता है, जिनमें से प्रत्येक 4 पड़ोसी परमाणुओं से बंधा होता है। हीरे में कार्बन की समन्वय संख्या 4 है। परमाणु क्रिस्टल जाली वाले पदार्थों में एक उच्च गलनांक होता है (हीरे में 3500 ° C से अधिक होता है), मजबूत और कठोर होते हैं, और व्यावहारिक रूप से पानी में अघुलनशील होते हैं।

अणुओं (ध्रुवीय और गैर-ध्रुवीय) से युक्त क्रिस्टल जाली कहलाते हैं मोलेकुलर. ऐसे जालकों में अणु अपेक्षाकृत कमजोर अंतर-आणविक बलों द्वारा परस्पर जुड़े होते हैं। इसलिए, आणविक जाली वाले पदार्थों में कम कठोरता और कम गलनांक होता है, पानी में अघुलनशील या थोड़ा घुलनशील होता है, और उनके समाधान लगभग विद्युत प्रवाह का संचालन नहीं करते हैं। उनके उदाहरण हैं बर्फ, ठोस CO2 ("सूखी बर्फ"), हैलोजन, हाइड्रोजन के क्रिस्टल, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, उत्कृष्ट गैसें आदि।

वैलेंस

परिणामी अणु में परस्पर क्रिया करने वाले परमाणुओं की संख्या को दर्शाने वाली एक महत्वपूर्ण मात्रात्मक विशेषता है संयोजक- एक तत्व के परमाणुओं का अन्य तत्वों के परमाणुओं की एक निश्चित संख्या को जोड़ने का गुण।

मात्रात्मक रूप से, वैलेंस हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या से निर्धारित होता है जो एक दिया गया तत्व संलग्न या प्रतिस्थापित कर सकता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, हाइड्रोफ्लोरिक एसिड (एचएफ) में फ्लोरीन मोनोवैलेंट है, अमोनिया (एनएच 3) में नाइट्रोजन ट्रिटेंट है, सिलिकॉन हाइड्रोजन (SiH 4 - सिलाने) में सिलिकॉन टेट्रावैलेंट है, आदि।

बाद में, परमाणुओं की संरचना के बारे में विचारों के विकास के साथ, तत्वों की संयोजकता को संख्या के साथ जोड़ा जाने लगा अयुग्मित इलेक्ट्रॉन(वैलेंस), जिसके कारण परमाणुओं के बीच बंधन होता है। इस प्रकार, संयोजकता एक परमाणु में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या से निर्धारित होती है जो एक रासायनिक बंधन (जमीन या उत्तेजित अवस्था में) के निर्माण में भाग लेते हैं। सामान्य स्थिति में, संयोजकता उन इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या के बराबर होती है जो किसी दिए गए परमाणु को अन्य तत्वों के परमाणुओं से बांधते हैं।

प्रकृति में कोई भी पदार्थ, जैसा कि हम जानते हैं, छोटे कणों से मिलकर बना होता है। वे, बदले में, जुड़े हुए हैं और एक निश्चित संरचना बनाते हैं जो किसी विशेष पदार्थ के गुणों को निर्धारित करता है।

परमाणु अंतर्निहित है और कम तापमान और उच्च दबाव पर होता है। दरअसल, यह इसके लिए धन्यवाद है कि धातु और कई अन्य सामग्री विशिष्ट शक्ति प्राप्त करती हैं।

आणविक स्तर पर ऐसे पदार्थों की संरचना एक क्रिस्टल जाली की तरह दिखती है, जिसमें प्रत्येक परमाणु अपने पड़ोसी के साथ प्रकृति में मौजूद सबसे मजबूत यौगिक - एक सहसंयोजक बंधन से जुड़ा होता है। संरचना बनाने वाले सभी छोटे तत्वों को एक व्यवस्थित तरीके से और एक निश्चित आवधिकता के साथ व्यवस्थित किया जाता है। एक ग्रिड का प्रतिनिधित्व करते हुए, जिसके कोनों में परमाणु स्थित होते हैं, हमेशा समान संख्या में उपग्रहों से घिरे रहते हैं, परमाणु क्रिस्टल जाली व्यावहारिक रूप से इसकी संरचना को नहीं बदलती है। यह सर्वविदित है कि शुद्ध धातु या मिश्र धातु की संरचना को बदलने का एकमात्र तरीका इसे गर्म करना है। तापमान जितना अधिक होता है, जाली में बंधन उतने ही मजबूत होते हैं।

दूसरे शब्दों में, परमाणु क्रिस्टल जाली सामग्री की ताकत और कठोरता की कुंजी है। इस मामले में, हालांकि, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि विभिन्न पदार्थों में परमाणुओं की व्यवस्था भी भिन्न हो सकती है, जो बदले में ताकत की डिग्री को प्रभावित करती है। इसलिए, उदाहरण के लिए, हीरा और ग्रेफाइट, जिनकी संरचना में समान कार्बन परमाणु होते हैं, ताकत के मामले में एक दूसरे से बहुत भिन्न होते हैं: हीरा पृथ्वी पर है, जबकि ग्रेफाइट छूट सकता है और टूट सकता है। तथ्य यह है कि ग्रेफाइट के क्रिस्टल जाली में परमाणुओं को परतों में व्यवस्थित किया जाता है। प्रत्येक परत एक छत्ते जैसा दिखता है, जिसमें कार्बन परमाणु कमजोर रूप से व्यक्त होते हैं। इस तरह की संरचना पेंसिल लीड के स्तरित टुकड़े टुकड़े का कारण बनती है: जब टूट जाती है, तो ग्रेफाइट के हिस्से बस छील जाते हैं। एक और चीज है हीरा, क्रिस्टल जाली जिसमें उत्तेजित कार्बन परमाणु होते हैं, यानी वे जो 4 मजबूत बंधन बनाने में सक्षम होते हैं। ऐसी अभिव्यक्ति को नष्ट करना असंभव है।

इसके अलावा, धातुओं के क्रिस्टल जाली में कुछ विशेषताएं होती हैं:

1. जाली अवधि- वह मान जो जाली के किनारे पर मापे गए दो आसन्न परमाणुओं के केंद्रों के बीच की दूरी को निर्धारित करता है। आम तौर पर स्वीकृत पदनाम गणित में इससे भिन्न नहीं होता है: ए, बी, सी - क्रमशः लंबाई, चौड़ाई, जाली की ऊंचाई। जाहिर है, आकृति के आयाम इतने छोटे हैं कि माप की सबसे छोटी इकाइयों में दूरी मापी जाती है - नैनोमीटर का दसवां हिस्सा या एंगस्ट्रॉम्स.

2. के - समन्वय संख्या. एक संकेतक जो एक जाली के भीतर परमाणुओं के पैकिंग घनत्व को निर्धारित करता है। तदनुसार, इसका घनत्व जितना अधिक होगा, संख्या K उतनी ही अधिक होगी। वास्तव में, यह आंकड़ा परमाणुओं की संख्या है जो अध्ययन के तहत परमाणु से जितना संभव हो उतना करीब और समान दूरी पर हैं।

3. जाली आधार. इसके अलावा एक मात्रा जो जाली घनत्व की विशेषता है। अध्ययन के तहत एक विशेष कोशिका से संबंधित परमाणुओं की कुल संख्या का प्रतिनिधित्व करता है।

4. कॉम्पैक्टनेस फैक्टरजाली के कुल आयतन को उसमें मौजूद सभी परमाणुओं के आयतन से विभाजित करके मापा जाता है। पिछले दो की तरह, यह मात्रा अध्ययन के तहत जाली के घनत्व को दर्शाती है।

हमने केवल कुछ पदार्थों पर विचार किया है जिनमें एक परमाणु क्रिस्टल जाली है। इस बीच, उनमें से बहुत सारे हैं। महान विविधता के बावजूद, क्रिस्टल परमाणु जाली में इकाइयाँ शामिल होती हैं, जो हमेशा माध्यमों (ध्रुवीय या गैर-ध्रुवीय) से जुड़ी होती हैं। इसके अलावा, ऐसे पदार्थ पानी में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील होते हैं और कम तापीय चालकता की विशेषता होती है।

प्रकृति में, तीन प्रकार के क्रिस्टल जाली होते हैं: शरीर-केंद्रित क्यूबिक, फेस-केंद्रित क्यूबिक, क्लोज-पैक हेक्सागोनल।

नौकरी निर्देशिका।
परीक्षा असाइनमेंट

मो-ले-कु-लार-नो संरचना है

1) सिलिकॉन (चतुर्थ) ऑक्साइड

2) बेरियम नाइट्रेट

3) सोडियम क्लोराइड

4) कार्बन-ले-रो-डा (द्वितीय) ऑक्साइड

समाधान।

किसी पदार्थ की संरचना को समझा जाता है जिससे अणुओं, आयनों, परमाणुओं के कणों के क्रिस्टल जाली का निर्माण होता है। आयनिक और धात्विक बंध वाले पदार्थों में एक गैर-आणविक संरचना होती है। जिन पदार्थों के अणु सहसंयोजक बंधों से जुड़े होते हैं उनमें आणविक और परमाणु क्रिस्टल जाली हो सकते हैं। परमाणु क्रिस्टल जाली: C (हीरा, ग्रेफाइट), Si, Ge, B, SiO 2, SiC (कार्बोरंडम), BN, Fe 3 C, TaC, लाल और काला फास्फोरस। इस समूह में पदार्थ, एक नियम के रूप में, ठोस और दुर्दम्य पदार्थ शामिल हैं।

आणविक क्रिस्टल जाली वाले पदार्थों में अन्य सभी पदार्थों की तुलना में कम क्वथनांक होता है। सूत्र के अनुसार, पदार्थ में बंधन के प्रकार को निर्धारित करना आवश्यक है, और फिर क्रिस्टल जाली के प्रकार का निर्धारण करना आवश्यक है। सिलिकॉन ऑक्साइड (IV) - सहसंयोजक बंधन, ठोस, दुर्दम्य पदार्थ, परमाणु क्रिस्टल जाली। आयनिक बंधों के साथ बेरियम नाइट्रेट और सोडियम क्लोराइड पदार्थ - क्रिस्टल जाली आयनिक है। कार्बन मोनोऑक्साइड (II) सहसंयोजक बंधों के एक अणु में एक गैस है, जिसका अर्थ है कि यह सही उत्तर है, क्रिस्टल जाली आणविक है।

उत्तर - 4

स्रोत: रसायन विज्ञान में USE-2012 का डेमो संस्करण।

ठोस रूप में, आणविक संरचना है

1) सिलिकॉन (चतुर्थ) ऑक्साइड

2) कैल्शियम क्लोराइड

3) कॉपर (द्वितीय) सल्फेट

समाधान।

संरचना के तहत, पदार्थ नहीं जानते कि मो-ले-कूल, आयनों, परमाणुओं के कौन से कण इसके क्रिस्टल-चे-स्काई री-शेत-का पर बने हैं। गैर-मो-ले-कु-लार-नोई संरचना में आयनों और धातु-ली-चे-स्की-मी बांड वाले पदार्थ होते हैं। पदार्थ, कुछ परमाणुओं के मो-ले-कू-लाख में सह-इकाई-नॉट-यू-सह-वा-लेंट-यू-मी बांड, मो-ले-कु-ध्रुवीय और परमाणु क्रिस्टल-स्टील-ली-चे हो सकते हैं -ग्रिड। परमाणु क्रि-स्टील-ली-चे जाली: C (हीरा, ग्रेफाइट), Si, Ge, B, SiO 2, SiC (कार-बो-रंड), BN, Fe 3 C , TaC, लाल और काला फास्फोरस। इस समूह में प्र-वि-लो, ठोस और कठोर पिघलने वाले पदार्थ जैसे पदार्थ शामिल हैं।

मो-ले-कु-लिअर-नोय क्रि-बी-ली-चे-रे-शेत-कोय वाले पदार्थों में अन्य सभी चीजों की तुलना में कम ते-पे-रा-तू-रे की-सिंग है। फॉर-म्यू-ले, नॉट-अबाउट-हो-दी-मो के अनुसार, पदार्थ में कनेक्शन का प्रकार निर्धारित करें, और फिर क्रिस्टल की के प्रकार का निर्धारण करें। सिलिकॉन ऑक्साइड (IV) - सह-संयोजक बंधन, ठोस पदार्थ, कठोर-पिघलने, क्रिस्टल-स्टील-ली-चे-जाली परमाणु-नया। कैल्शियम क्लोराइड और कॉपर सल्फेट - आयनिक बंधन वाले पदार्थ - क्रि-बी-ली-चे-स्काई जाली आयनिक। मो-ले-कु-ले आयोडीन सह-वा-टेप कनेक्शन में, और यह आसान-से-न्या-एट-सिया है, इसलिए यह सही उत्तर है, क्रि-बनेम-ली-चे-स्काया री-शेत -का मो-ले-कू-ल्यार-नया।

उत्तर - 4

स्रोत: रसायन विज्ञान में यूएसई-2013 का डेमो संस्करण।

आयनिक क्रिस्टल जाली है

1) कार्बन-ले-रो-दा (द्वितीय) ऑक्साइड

3)मैग्नीशियम ब्रोमाइड

समाधान।

आयनिक और धात्विक बंध वाले पदार्थों में एक गैर-आणविक संरचना होती है। जिन पदार्थों के अणु सहसंयोजक बंधों से जुड़े होते हैं उनमें आणविक और परमाणु क्रिस्टल जाली हो सकते हैं। परमाणु क्रिस्टल-स्टील-ली-चे-स्काई ग्रेटिंग्स: सी (हीरा, ग्रेफाइट), सी, जीई, बी, सीओ 2, सीआईसी (कार-बो-राउंड), बीएन, फे 3 सी, टीएसी, लाल और काला फास्फोरस। इस समूह में पदार्थ शामिल हैं, जैसे कि सही, ठोस और दुर्दम्य पदार्थ।

आणविक क्रिस्टल जाली वाले पदार्थों में अन्य सभी पदार्थों की तुलना में कम क्वथनांक होता है। सूत्र के अनुसार, किसी पदार्थ में बंधन के प्रकार का निर्धारण करना और फिर क्रिस्टल जाली के प्रकार का निर्धारण करना नॉट-अबाउट-हो-दी-मो है।

मैग्नीशियम ब्रोमाइड में एक आयनिक क्रिस्टल जाली होती है।

कई भौतिक और के कार्यान्वयन के दौरान रासायनिक प्रतिक्रिएंपदार्थ एकत्रीकरण की एक ठोस अवस्था में चला जाता है। साथ ही, अणु और परमाणु अपने आप को एक ऐसे स्थानिक क्रम में व्यवस्थित करते हैं जिसमें किसी पदार्थ के कणों के बीच परस्पर क्रिया की ताकतें अधिकतम संतुलित होती हैं। इस तरह ठोस की ताकत हासिल की जाती है। परमाणु, एक निश्चित स्थिति लेने के बाद, छोटे-छोटे दोलन करते हैं, जिसका आयाम तापमान पर निर्भर करता है, लेकिन अंतरिक्ष में उनकी स्थिति स्थिर रहती है। आकर्षण और प्रतिकर्षण बल एक निश्चित दूरी पर एक दूसरे को संतुलित करते हैं।

पदार्थ की संरचना के बारे में आधुनिक विचार

आधुनिक विज्ञान का दावा है कि एक परमाणु में एक आवेशित नाभिक होता है, जिसमें एक धनात्मक आवेश होता है, और इलेक्ट्रॉनों, जो ऋणात्मक आवेशों को वहन करते हैं। प्रति सेकंड कई हजार ट्रिलियन क्रांतियों की गति से, इलेक्ट्रॉन अपनी कक्षाओं में घूमते हैं, जिससे नाभिक के चारों ओर एक इलेक्ट्रॉन बादल बनता है। नाभिक का धनात्मक आवेश संख्यात्मक रूप से इलेक्ट्रॉनों के ऋणात्मक आवेश के बराबर होता है। इस प्रकार, पदार्थ का परमाणु विद्युत रूप से उदासीन रहता है। अन्य परमाणुओं के साथ संभावित अंतःक्रिया तब होती है जब मूल परमाणु से इलेक्ट्रॉन अलग हो जाते हैं, जिससे विद्युत संतुलन बिगड़ जाता है। एक मामले में, परमाणु एक निश्चित क्रम में पंक्तिबद्ध होते हैं, जिसे क्रिस्टल जालक कहा जाता है। दूसरे में, नाभिक और इलेक्ट्रॉनों की जटिल बातचीत के कारण, वे विभिन्न प्रकार और जटिलता के अणुओं में संयोजित होते हैं।

क्रिस्टल जाली का निर्धारण

एक साथ लिया गया, पदार्थों के विभिन्न प्रकार के क्रिस्टल जाली अलग-अलग स्थानिक अभिविन्यास वाले ग्रिड होते हैं, जिनके नोड्स पर आयन, अणु या परमाणु स्थित होते हैं। इस स्थिर ज्यामितीय स्थानिक स्थिति को किसी पदार्थ का क्रिस्टल जालक कहा जाता है। एक क्रिस्टल सेल के नोड्स के बीच की दूरी को पहचान अवधि कहा जाता है। स्थानिक कोण जिस पर कोशिका के नोड स्थित होते हैं, पैरामीटर कहलाते हैं। बंधन बनाने की विधि के अनुसार, क्रिस्टल जाली सरल, आधार-केंद्रित, चेहरे-केंद्रित और शरीर-केंद्रित हो सकते हैं। यदि पदार्थ के कण केवल समानांतर चतुर्भुज के कोनों में स्थित हों, तो ऐसी जाली सरल कहलाती है। ऐसे ग्रिड का एक उदाहरण नीचे दिखाया गया है:

यदि, नोड्स के अलावा, किसी पदार्थ के कण भी स्थानिक विकर्णों के बीच में स्थित होते हैं, तो किसी पदार्थ में कणों के इस तरह के निर्माण को शरीर-केंद्रित क्रिस्टल जालक कहा जाता है। आंकड़ा इस प्रकार को स्पष्ट रूप से दिखाता है।

यदि, जाली के शीर्ष पर नोड्स के अलावा, उस स्थान पर एक नोड है जहां समानांतर चतुर्भुज के काल्पनिक विकर्ण प्रतिच्छेद करते हैं, तो आपके पास एक चेहरा-केंद्रित प्रकार की जाली है।

क्रिस्टल जाली के प्रकार

पदार्थ बनाने वाले विभिन्न माइक्रोपार्टिकल्स विभिन्न प्रकार के क्रिस्टल जाली का निर्धारण करते हैं। वे एक क्रिस्टल के अंदर माइक्रोपार्टिकल्स के बीच एक बंधन बनाने के सिद्धांत को निर्धारित कर सकते हैं। क्रिस्टल जाली के भौतिक प्रकार - आयनिक, परमाणु और आणविक। इसमें धातुओं के विभिन्न प्रकार के क्रिस्टल जाली भी शामिल हैं। रसायन विज्ञान तत्वों की आंतरिक संरचना के सिद्धांतों का अध्ययन है। क्रिस्टल जालकों के प्रकारों का विवरण नीचे दिया गया है।

आयनिक क्रिस्टल जाली

इस प्रकार के क्रिस्टल जाली एक आयनिक प्रकार के बंधन वाले यौगिकों में मौजूद होते हैं। इस मामले में, जाली साइटों में विपरीत विद्युत आवेश वाले आयन होते हैं। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के कारण, अंतःक्रियात्मक संपर्क की ताकतें काफी मजबूत होती हैं, और इसका कारण बनता है भौतिक गुणपदार्थ। सामान्य विशेषताएं अपवर्तकता, घनत्व, कठोरता और विद्युत प्रवाह का संचालन करने की क्षमता हैं। आयनिक प्रकार के क्रिस्टल जाली टेबल नमक, पोटेशियम नाइट्रेट और अन्य जैसे पदार्थों में पाए जाते हैं।

परमाणु क्रिस्टल जाली

किसी पदार्थ की इस प्रकार की संरचना उन तत्वों में निहित होती है जिनकी संरचना एक सहसंयोजक रासायनिक बंधन द्वारा निर्धारित होती है। इस प्रकार के क्रिस्टल जाली में नोड्स पर अलग-अलग परमाणु होते हैं, जो मजबूत सहसंयोजक बंधों द्वारा परस्पर जुड़े होते हैं। एक समान प्रकार का बंधन तब होता है जब दो समान परमाणु इलेक्ट्रॉनों को "साझा" करते हैं, जिससे पड़ोसी परमाणुओं के लिए इलेक्ट्रॉनों की एक सामान्य जोड़ी बनती है। इस परस्पर क्रिया के कारण, सहसंयोजक बंध समान रूप से और दृढ़ता से परमाणुओं को एक निश्चित क्रम में बाँधते हैं। रासायनिक तत्व जिनमें परमाणु प्रकार के क्रिस्टल जाली होते हैं, कठोर होते हैं, एक उच्च गलनांक होता है, विद्युत प्रवाह के खराब संवाहक होते हैं, और रासायनिक रूप से निष्क्रिय होते हैं। हीरा, सिलिकॉन, जर्मेनियम और बोरॉन समान आंतरिक संरचना वाले तत्वों के उत्कृष्ट उदाहरण हैं।

आणविक क्रिस्टल जाली

क्रिस्टल जाली के आणविक प्रकार वाले पदार्थ स्थिर, अंतःक्रियात्मक, बारीकी से पैक किए गए अणुओं की एक प्रणाली है जो क्रिस्टल जाली के नोड्स पर स्थित होते हैं। ऐसे यौगिकों में, अणु गैसीय, तरल और ठोस चरणों में अपनी स्थानिक स्थिति बनाए रखते हैं। अणु क्रिस्टल की साइटों पर कमजोर वैन डेर वाल्स बलों द्वारा आयोजित किए जाते हैं, जो आयनिक बातचीत की ताकतों की तुलना में दस गुना कमजोर होते हैं।

क्रिस्टल बनाने वाले अणु या तो ध्रुवीय या गैर-ध्रुवीय हो सकते हैं। अणुओं में इलेक्ट्रॉनों की सहज गति और नाभिक के कंपन के कारण, विद्युत संतुलन शिफ्ट हो सकता है - इस तरह द्विध्रुवीय का तात्कालिक विद्युत क्षण उत्पन्न होता है। उचित रूप से उन्मुख द्विध्रुव जाली में आकर्षक बल बनाते हैं। कार्बन डाइऑक्साइड और पैराफिन आणविक क्रिस्टल जाली वाले तत्वों के विशिष्ट उदाहरण हैं।

धातुई क्रिस्टल जाली

एक धातु बंधन एक आयनिक की तुलना में अधिक लचीला और प्लास्टिक है, हालांकि ऐसा लग सकता है कि दोनों एक ही सिद्धांत पर आधारित हैं। धातुओं के क्रिस्टल जाली के प्रकार उनके विशिष्ट गुणों की व्याख्या करते हैं - जैसे, उदाहरण के लिए, यांत्रिक शक्ति, तापीय और विद्युत चालकता, व्यवहार्यता।

धातु क्रिस्टल जाली की एक विशिष्ट विशेषता इस जाली के नोड्स पर धनात्मक रूप से आवेशित धातु आयनों (धनायनों) की उपस्थिति है। नोड्स के बीच इलेक्ट्रॉन होते हैं जो जाली के चारों ओर एक विद्युत क्षेत्र बनाने में सीधे शामिल होते हैं। इस क्रिस्टल जाली के भीतर घूमने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या को इलेक्ट्रॉन गैस कहा जाता है।

एक विद्युत क्षेत्र की अनुपस्थिति में, मुक्त इलेक्ट्रॉन बेतरतीब ढंग से चलते हैं, जाली आयनों के साथ बेतरतीब ढंग से बातचीत करते हैं। इस तरह की प्रत्येक बातचीत एक नकारात्मक चार्ज कण की गति की गति और दिशा को बदल देती है। अपने विद्युत क्षेत्र के साथ, इलेक्ट्रॉन अपने पारस्परिक प्रतिकर्षण को संतुलित करते हुए, धनायनों को अपनी ओर आकर्षित करते हैं। हालांकि इलेक्ट्रॉनों को मुक्त माना जाता है, लेकिन उनमें क्रिस्टल जाली छोड़ने के लिए पर्याप्त ऊर्जा नहीं होती है, इसलिए ये आवेशित कण लगातार इसके भीतर रहते हैं।

एक विद्युत क्षेत्र की उपस्थिति इलेक्ट्रॉन गैस को अतिरिक्त ऊर्जा देती है। धातुओं के क्रिस्टल जालक में आयनों के साथ संबंध मजबूत नहीं होता है, इसलिए इलेक्ट्रॉन आसानी से अपनी सीमा छोड़ देते हैं। इलेक्ट्रॉन बल की रेखाओं के साथ आगे बढ़ते हैं, धनावेशित आयनों को पीछे छोड़ते हैं।

निष्कर्ष

रसायन विज्ञान पदार्थ की आंतरिक संरचना के अध्ययन पर बहुत ध्यान देता है। विभिन्न तत्वों के क्रिस्टल जाली के प्रकार उनके गुणों के लगभग पूरे स्पेक्ट्रम को निर्धारित करते हैं। क्रिस्टल को प्रभावित करके और उनकी आंतरिक संरचना को बदलकर, किसी पदार्थ के वांछित गुणों को बढ़ाना और अवांछित को हटाना, बदलना संभव है रासायनिक तत्व. इस प्रकार, आसपास की दुनिया की आंतरिक संरचना का अध्ययन ब्रह्मांड की संरचना के सार और सिद्धांतों को समझने में मदद कर सकता है।