science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wat zijn de eigenschappen van ionische kristallen?

Een kristal is een vaste stoftoestand die een interne rangschikking van atomen, moleculen of ionen bevat die regelmatig, herhaald en geometrisch is gerangschikt. Kristallen kunnen worden gegroepeerd door de geometrische vorm van hun interne opstelling of door hun fysische en chemische kenmerken of eigenschappen. Ionische kristallen zijn een van de vier hoofdcategorieën van kristallen wanneer ze worden gegroepeerd op basis van hun fysische en chemische eigenschappen.

Bondsterkte

Ionen zijn atomen die ofwel een positieve of een negatieve lading dragen. De elektrostatische krachten tussen de tegengesteld geladen ionen die het kristal vormen, houden de atomen bij elkaar. De aantrekkende krachten tussen tegengesteld geladen ionen zijn significant sterker dan die tussen neutrale atomen en houden rekening met de eigenschappen die ionische kristallen vertonen. Natriumchloride, beter bekend als tafelzout, is een voorbeeld van een ionisch kristal.

Elektrisch geleidingsvermogen

Ionische kristallen zijn oplosbaar in water. Wanneer ze zijn opgelost, dissociëren de ionen waaruit het kristal bestaat, of scheiden ze, waardoor ze vrij komen om elektrische lading door de oplossing te voeren. Ionische kristallen in gesmolten toestand geleiden ook elektriciteit goed. Zoals het oplossen van de kristallen in water, laten smelten ze toe om vrije ionen naar positieve en negatieve polen te laten bewegen.

Hardheid

De sterkte van de bindingen tussen ionen in ionische kristallen maakt ze behoorlijk moeilijk in vergelijking met andere soorten kristallen. Ondanks hun hardheid zijn ionische kristallen broos. Onder druk schuiven ionen in het kristal met dezelfde lading in uitlijning. De resulterende elektrostatische afstoting tussen soortgelijke ionen zorgt ervoor dat het kristal splitst.

Smelten en koken

Wanneer een stof in zijn vaste vorm is, zijn de atomen zo stevig gebonden dat ze in een relatief vaste vorm blijven positie. Het verwarmen van de vaste stof zorgt ervoor dat de atomen bewegen en hoewel ze aan elkaar gebonden blijven, worden de hulpstukken losser en de vaste stof vloeibaar. Het verwarmen van een vloeistof zorgt ervoor dat de deeltjes uiteindelijk de bindingen overwinnen die ze bij elkaar houden en de vloeistof verdampt. De temperatuur waarbij de dampdruk groot genoeg is om belvorming in de vloeistof te veroorzaken, wordt het kookpunt van de stof genoemd. Zuivere kristallijne vaste stoffen hebben kenmerkende smelt- en kookpunten, eigenschappen die gewoonlijk worden gebruikt om ze te identificeren. Ionische kristallen vertonen hoge smelt- en kookpunten ten opzichte van die met zwakkere, niet-ionische bindingen.

Enthalpieën

De enthalpie van smelten is de hoeveelheid warmte die nodig is om een ​​specifieke hoeveelheid te smelten, een zogenaamde hoeveelheid mol, van een vaste stof met behoud van constante druk. De enthalpie van verdamping is de hoeveelheid warmte die nodig is om één mol van een vloeibare substantie in een gasvormige toestand om te zetten, onder constante druk. Volgens Fred Senese van Frostburg State University's Department of Chemistry zijn deze eigenschappen meestal 10 tot 100 keer groter voor ionische kristallen in vergelijking met die met zwakkere chemische bindingen.