Die 6 Haupttypen von Festkörpern

Im weitesten Sinne können Feststoffe entweder als kristalline Feststoffe oder als amorphe Feststoffe klassifiziert werden. Insbesondere erkennen Wissenschaftler in der Regel sechs Haupttypen von Festkörpern, die jeweils durch bestimmte Eigenschaften und Strukturen gekennzeichnet sind.

Ionische Feststoffe

Ionische Feststoffe bilden sich, wenn durch elektrostatische Anziehung Anionen und Kationen ein Kristallgitter bilden. In einem Ionenkristall ist jedes Ion von Ionen mit entgegengesetzter Ladung umgeben. Ionenkristalle sind äußerst stabil, da zum Aufbrechen von Ionenbindungen erhebliche Energie erforderlich ist.

Metallische Feststoffe

Die positiv geladenen Kerne der Metallatome werden durch Valenzelektronen zu metallischen Festkörpern zusammengehalten. Die Elektronen gelten als "delokalisiert", da sie nicht an bestimmte Atome gebunden sind, wie bei kovalenten Bindungen. Delokalisierte Elektronen können sich im gesamten Festkörper bewegen. Dies ist das "Elektronenseemodell" von metallischen festen positiven Kernen, die in einem Meer negativer Elektronen schweben. Metalle zeichnen sich durch eine hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit aus und sind typischerweise hart, glänzend und duktil.

Beispiele: Fast alle Metalle und deren Legierungen wie Gold, Messing, Stahl.

Netzwerk Atomic Solids

Diese Art von Festkörpern wird auch einfach als Netzwerkfestkörper bezeichnet. Netzwerkatome sind riesige Kristalle, die aus Atomen bestehen, die durch kovalente Bindungen zusammengehalten werden. Viele Edelsteine ​​sind atomare Netzwerkfeststoffe.

Beispiele: Diamant, Amethyst, Rubin.

Atomic Solids

Atomare Feststoffe entstehen, wenn schwache Londoner Dispersionskräfte die Atome kalter Edelgase binden.

Beispiele: Diese Feststoffe sind im Alltag nicht zu sehen, da sie extrem niedrige Temperaturen erfordern. Ein Beispiel wäre festes Krypton oder festes Argon.

Molekulare Feststoffe

Kovalente Moleküle, die durch intermolekulare Kräfte zusammengehalten werden, bilden molekulare Feststoffe. Während die intermolekularen Kräfte stark genug sind, um die Moleküle an Ort und Stelle zu halten, haben molekulare Feststoffe typischerweise niedrigere Schmelz- und Siedepunkte als metallische, ionische oder atomare Netzwerkfeststoffe, die durch stärkere Bindungen zusammengehalten werden.

Beispiel: Wassereis.

Amorphe Feststoffe

Im Gegensatz zu allen anderen Arten von Feststoffen weisen amorphe Feststoffe keine Kristallstruktur auf. Diese Art von Feststoff zeichnet sich durch ein unregelmäßiges Bindungsmuster aus. Amorphe Feststoffe können weich und gummiartig sein, wenn sie aus langen Molekülen bestehen, sich verwickeln und von intermolekularen Kräften gehalten werden. Glasartige Feststoffe sind hart und spröde und bestehen aus Atomen, die unregelmäßig durch kovalente Bindungen verbunden sind.

Beispiele: Kunststoff, Glas.