क्रिस्टलीय ठोसों का वर्गीकरण- क्रिस्टलीय ठोस का वर्गीकरण
अवयवी कणों की प्रकृति एवं उनके मध्य कार्यरत् बन्धन बलों के आधार पर क्रिस्टलीय ठोसों को निम्न चार वर्गों में बाँटा गया
1. आयनिक ठोस , 2. सहसंयोजी अथवा नेटवर्क ठोस , 3. धात्विक ठोस , 4 . आण्विक ठोस । इनका विवरण निम्नानुसार है
1. आयनिक ठोस ( lonic Solids ) - आयनिक ठोस वे पदार्थ हैं , जिनके क्रिस्टलों की संरचनात्मक इकाई आयन ( धनायन या ऋणायन ) होते हैं । इन ठोसों में मुख्य बन्धन बल विपरीत आवेशित आयनों के मध्य प्रबल स्थिर वैद्युत् आकर्षण बल होते हैं । प्रत्येक आयन अनेक विपरीत आवेशित आयनों से घिरा रहता है ।
उदाहरणार्थ- NaCl ठोस में , प्रत्येक Na ' आयन छ : C आयनों से तथा प्रत्येक Cr आयन छ : Na ' आयनों से घिरा रहता है । उदाहरण- KCl , CsCl , CaF2 , Zns आदि ।
इनके मुख्य लक्षण निम्नानुसार हैं
(i) ये कठोर ( Hard ) तथा भंगुर ( Brittle ) होते हैं ।
( ii ) इनके प्रबल स्थिर वैद्युत आकर्षण बल के कारण इनके गलनांक व क्वथनांक उच्च होते हैं ।
( iii ) इनकी वाष्पन ऊष्मा ( Heat of vaporization ) बहुत अधिक होती है , अतः अवाष्पशील ( Non - volatile ) होते हैं ।
( iv ) ये ध्रुवीय विलायकों में विलेय होते हैं ।
( v ) ठोस अवस्था में आयन गमन के लिए स्वतंत्र नहीं होते हैं अतः ये ठोस अवस्था में विद्युत्रोधी होते हैं , किन्तु जलीय विलयन या गलित अवस्था में आयन गमन के लिए मुक्त हो जाते है तथा वे विद्युत् का संचालन करते है अर्थात् ठोस अवस्था में विद्युत् के कुचालक तथा गलित अवस्था एवं जल के विलयन में विद्युत् के सुचालक होते है ।
2. सहसंयोजी अथवा नेटवर्क ठोस ( Covalent or network Solids ) - इन ठोसों में जालक बिन्दुओं पर एक या अधिक प्रकार के परमाणु होते हैं जो एक - दूसरे से सहसंयोजी बंध द्वारा जुड़े रहते हैं । यह सहसंयोजी संरचना द्विविमीय अथवा त्रिविमीय वृहताकार ( Giant ) होती है । उदाहरण - हीरा , सिलिकन कार्बाइड ( SiC ) , सिलिका ( SiO , ) तथा ग्रेफाइट । इनके मुख्य लक्षण निम्नानुसार हैं
( i ) इनके गलनांक व क्वथनांक अत्यंत उच्च होते हैं ।
( ii) ये विद्युत् के कुचालक होते हैं । ( ग्रेफाइट एक अपवाद है । )
( iii ) सहसंयोजी बंध दिशात्मक एवं प्रबल होता है , अतः ग्रेफाइट को छोड़कर सभी सहसंयोजी ठोस बहुत कठोर और भंगुर होते हैं ।
( iv ) सभी विलायकों में अविलेय होते हैं ।
( v ) इनकी गलन की गुप्त ऊष्मा बहुत अधिक होती है , अतः अवाष्पशील होते हैं ।
अपवाद ( Exception ) -ग्रेफाइट भी एक सहसंयोजक ठोस है किन्तु यह मुलायम और विद्युत् का सुचालक होता है । ग्रेफाइट का यह अपवादी गुण उसकी विशिष्ट संरचना के कारण होता है । फाइट में कार्बन परमाणु विभिन्न परतों में व्यवस्थित होते है और प्रत्येक परमाणु उसी परत के तीन परमाणुओं से सहसंयोजक बन्ध बनाता है जिन पर sp संकरण होता है । प्रत्येक परमाणु का चौथा संयोजकता इलेक्ट्रॉन परतों के मध्य उपस्थित रहता है और गमन के लिए मुक्त होता है । ये मुक्त इलेक्ट्रॉन ही शेफाइट को विद्युत् का उत्तम चालक बनाते है । ग्रेफाइट की षट्कोणीय परतें एक दूसरे पर सरक सकती है अतः ग्रेफाइट मुलायम ठोस होता है । अतः इससे उत्तम चिकनाई ( solid Lubricant ) बनाते है ।
3. धात्विक ठोस ( Metallic Solids ) -इन ठोसों में जालक बिन्दुओं पर धातु आयन ( Kernels ) उपस्थित होते हैं जो इलेक्ट्रॉनों के उभयनिष्ठ समुद्र ( Common sea of electrons ) में डूबे रहते हैं । इन ठोसों में धातु आयनों ( कर्नेल ) तथा इलेक्ट्रॉनों के मध्य प्रबल आकर्षण बल ( धात्विक बंध ) कार्य करते हैं । धातु परमाणुओं में से संयोजी इलेक्ट्रॉन निकलकर इलेक्ट्रॉन समुद्र बनाते हैं ।
उदाहरण- आयरन , सिल्वर , गोल्ड आदि । इनके मुख्य लक्षण निम्नानुसार हैं
( i ) ये कठोर , आघात्वर्यनीय ( Malleable ) तथा तन्य ( Duc tile ) होते हैं ।
( ii ) धातुओं की विशिष्ट चमक भी उनमें उपस्थित मुक्त तथा गतिशील इलेक्ट्रॉन के कारण हो होती है ।
( iii ) इनके गलनांक व क्वथनांक उच्च होते हैं ।
( iv ) धातुओं में प्रत्यास्थता का गुण होता है ।
( v ) मुक्त इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण ये ऊष्मा तथा विद्युत् के सुचालक होते हैं ।
4.आण्विक ठोस ( Molecular Solids ) इन ठोसों में जालक बिन्दुओं पर अणु उपस्थित होते हैं , जिनके मध्य विभिन्न प्रकार के अंतर आण्विक आकर्षण बल जैसे - वाण्डर वॉल्स , द्विध्रुव - द्विध्रुव , H- बंध आदि कार्य करते हैं । इन्हें तीन भागों में वर्गीकृत किया जा सकता है
( अ ) अध्रुवीय आण्विक ठोस ( Non - polar molecular solid ) इन ठोसों मे अवयवी कण सहसंयोजक बंध युक्त अध्रुवीय अणु ( जैसे - निम्न ताप ( low temp . ) पर H2 , Cl , I2 , CHA , PA आदि ) या वाण्डरवाल बलों द्वारा आकर्षित उदासीन परमाणु ( जैसे- निम्न ताप पर He , Ne , Ar आदि ) होते है अध्रुवीय ठोस के परमाणु अथवा अणु दुर्बल परिक्षेपण बल ( वाण्डरवाल बल ) या लन्डन बल ( london force ) द्वारा बंधे होते है । इनके गुण निम्नलिखित है
(i) ये ठोस नर्म तथा विद्युत् के कुचालक होते हैं ।
( ii ) इनके गलनांक व क्वथनांक कम होते हैं ।
( iii ) दुर्बल अंतराण्विक बलों के कारण सामान्य ताप पर द्रव या गैस होते है ।
( ब ) ध्रुवीय आण्विक ठोस ( Polar molecular solid ) - इन ठोसों में अवयवी कण ध्रुवीय अणु ( जैसे- ठोस HCI , ठोस SO , , ठोस NH , आदि ) होते हैं । इनमें अणुओं के मध्य प्रबल द्विध्रुव - द्विध्रुव आकर्षण बल पाया जाता है । इनमें ध्रुवीय सहसंयोजी बंध ( H - C ) उपस्थित होता है । इसके गुण निम्नलिखित है
(i) ये कमरे के ताप पर द्रव या गैस होते हैं ।
( ii ) इनके गलनांक अध्रुवीय आण्विक ठोसों से अधिक होते है ।
( iii ) ये मुलायम तथा विद्युत् के कुचालक होते हैं ।
( स ) हाइड्रोजन आबधित आण्विक ठोस ( Hydrogen bonded molecular solid ) - इन ठोसों में अवयवी कण सहसंयोजी बंध द्वारा जुड़े होते है , जिनमें हाइड्रोजन परमाणु , F , 0 अथवा N से जुड़ा होता है , जैसे- HE , NH3 , HO आदि । ये अवयवी अणु परस्पर हाइड्रोजन आबंध द्वारा संगुणित रहते है जिसके कारण प्रबल अंतराण्विक आकर्षण बल उपस्थित होता है । इनके गुण निम्नलिखित हैं
(i ) ये नर्म तथा विद्युत् के कुचालक होते है ।
( ii ) इनके गलनांक एवं क्वथनांक ध्रुवीय अथवा अध्रुवीय आण्विक ठोसों से अधिक होते हैं ।
( iii ) ये वाष्पशील द्रव अथवा नर्म ठोस के रूप में पाए जाते हैं , जैसे- बर्फ ।
Type of Crystalline Solid And Their Property
 |
