วันเสาร์ที่ 5 ธันวาคม พ.ศ. 2558

ชนิดของผลึก

ชนิดของผลึก



ของแข็งบริสุทธิ์ที่อยู่ในรูปผลึกมีลักษณะที่สำคัญคือ มีการจัดเรียงอนุภาคภายในอย่างมีระเบียบในสามมิติ แต่ละอนุภาคยึดเหนี่ยวด้วยแรงชนิดต่าง ๆ  มีโครงสร้างทางเรขาคณิตที่แน่นอนดังรูป ของแข็งบริสุทธิ์มีจุดหลอมเหลวที่ชัดเจนและคงที่ นั่นคือเมื่ออุณหภูมิถึงจุดหลอมเหลวสารประเภทนี้จะเปลี่ยนสถานะเป็นของเหลวทันที
   
                               

                  แบบจำลองโครงสร้างโซเดียมคลอไรด์ (NaCl)             แบบจำลองโครงสร้างควอตซ์ (SiO2)



ถ้าใช้แรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาคภายในผลึกเป็นเกณฑ์ สามารถแบ่งของแข็งในรูปผลึกได้ 4  ประเภท ดังนี
    1. ผลึกโมเลกุล (Molecular crystal) เป็นผลึกที่เกิดจากโมเลกุลโคเวเลนต์
    2. ผลึกโคเวเลนต์ร่างตาข่าย (Network covalent crystal) เป็นผลึกที่เกิดจากสารประกอบโคเวลนต์แบบ
โครงผลึกร่างตาข่าย
             3. ผลึกโลหะ (Metalic crystal) เป็นผลึกที่เกิดจากพันธะโลหะ
             4. ผลึกไอออนิก (Ionic crystal) เป็นผลึกที่เกิดจากสารประกอบไอออนิก

ตารงที่ 2 ชนิดและคุณสมบัติบางประการของของแข็งที่อยู่ในรูปผลึก


ของแข็งที่เป็นผลึกทั้ง 4 ชนิด มีคุณสมบัติแตกต่างกันดังนี้
ในกรณีกล่าวถึงของแข็งที่มีลักษณะเป็นผลึกเท่านั้น  โดยผลึกประกอบจากการเรียงตัวของอะตอม ไอออน หรือโมเลกุลอย่างเป็นระเบียบสม่ำเสมอในสามมิติ และยึดกันอยู่ด้วยแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาคชนิดต่างๆ  ดังนั้นเราอาจจำแนกผลึกออกได้เป็น 4 ชนิด ตามชนิดของอนุภาคองค์ประกอบและแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาค ดังนี้


1. ผลึกไอออนิก (Ionic crystal) อนุภาคของผลึกประเภทนี้จะเป็นไอออนบวกและไอออนลบเรียงตัวสลับกันไปในลักษณะสามมิติ แข็งแต่เปราะ มีจุดหลอมเหลวแลจุดเดือดสูง ขณะเป็นของแข็งไม่นำไฟฟ้าแต่เมื่อหลอมเหลวหรืออยู่ในรูปสารละลายจะสามารถนำไฟฟ้าได้ ตัวอย่างที่พบบ่อยๆ ได้แก่ สารประกอบออกไซด์ของโลหะหมู่ 1 และหมู่ 2 เกลือเฮไลด์ของโลหะ




ภาพผลึกไอออนิก
ที่มา http://110.164.64.200/ftp/st28266/ionic.html/page14.html

2. ผลึกโมเลกุล (Molecular crystal) อนุภาคของผลึกประเภทนี้อาจเป็นอะตอมหรือโมเลกุล แรงดึงดูดระหว่างอนุภาคอาจเป็นแรงดึงดูดระหว่างขั้วของโมเลกุล หรือเป็นแรงแวนเดอร์วาลส์ ผลึกประเภทนี้ค่อนข้างอ่อนหรือนิ่ม เช่น ผลึกของไอโอดีน ผลึกของหิมะ เป็นต้น




 
ภาพผลึกโมเลกุลของน้ำแข็ง
ที่มา http://www.satriwit3.ac.th/external_newsblog.php?links=1721


3. ผลึกโคเวเลนต์ร่างตาข่าย (Covalent crystal) อนุภาคของผลึกประเภทนี้จะเป็นอะตอม           มีการยึดเหนี่ยวกันด้วยพันธะโคเวเลนต์ เช่น เพชร อะตอมองค์ประกอบแต่ละอะตอมจะยึดเหนี่ยวกับอะตอมข้างเคียงสีอะตอมด้วยพันธะโคเวเลนต์ที่แข็งแรง ผลึกประเภทนี้มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดที่สูงมาก มีความดันไอต่ำ และไม่ละลายตัวในสารละลายใดๆ ตัวอย่างที่พบบ่อยๆ คือ เพชร และแกรไฟต์




ภาพผลึกโคเวเลนต์ร่างตาข่ายของเพชร
ที่มา http://www.ponglearning.com/?p=1473
       
4. ผลึกโลหะ (Metallic crystal) อนุภาคของผลึกประเภทนี้จะเป็นไอออนบวกที่อยู่ท่ามกลางเวเลนต์อิเล็กตรอนแต่ละอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระทั่วทั้งก้อนของโลหะผลึกประเภทนี้มีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูง ดึงให้เป็นแผ่นและตีเป็นเส้นได้ง่าย ตัวอย่าง โลหะโดยทั่วไป เช่น เหล็ก เงิน และทองคำ เป็นต้น





ภาพผลึกโลหะ

ที่มา http://www.satriwit3.ac.th/external_newsblog.php?links=1721



          ในชีวิตประจำวันจะพบเห็นเครื่องมือและของใช้หลายชนิดที่ทำมาจากแก้ว ยาง หรือพลาสติก วัสดุเหล่านี้ล้วนมีสถานะเป็นของแข็งแต่ไม่มีรูปผลึก ของแข็งประเภทที่ไม่มีรูปผลึก เรียกว่า ของแข็งอสัณฐาน จากการศึกษาพบว่าของแข็งประเภทนี้มีการจัดเรียงอนุภาคภายในไม่เป็นระเบียบ เมื่อแตกหักจะได้ชิ้นส่วนที่มีลักษณะไม่เป็นรูปทรงเรขาคณิต หรือเมื่อได้รับความร้อนปริมาณมากพอจะค่อย ๆ อ่อนตัวกลายเป็นของเหลวและไหลได้ ของแข็งประเภทนี้ส่วนใหญ่ไม่สามารถหาจุดหลอมเหลวที่แน่นอนได้ 









กิจกรรมระหว่างเรียน เรื่องที่ 4
ชนิดของผลึก

คำชี้แจง ให้นักเรียนศึกษาเนื้อหาตอนที่ 4 ชนิดของผลึก แล้วบันทึกสาระสำคัญในประเด็นต่อไปนี้




1) จงอธิบายรูปแบบของผลึกไอออนิก พร้อมวาดรูปตัวอย่างผลึก
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
2) จงอธิบายรูปแบบของผลึกโคเวเลนซ์ พร้อมวาดรูปตัวอย่างผลึก
...............................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................

3) อธิบายรูปแบบของผลึกโควาเลนต์ร่างตาข่าย พร้อมวาดรูปตัวอย่างผลึก
..............................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
4) จงอธิบายรูปแบบของผลึกโลหะ พร้อมวาดรูปตัวอย่างผลึก
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
     .    ...............................................................................................................................................................
       5) ของแข็งทุกชนิดมีรูปผลึกหรือไม่ อย่างไร
        ................................................................................................................................................................
        ................................................................................................................................................................
        ..............................................................................................................................................................

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น