Vrste krutina i kako ih kategorizirati

U najširem smislu, krute tvari mogu se kategorizirati kao kristalne krute tvari ili amorfne krute tvari. Značajnije je da znanstvenici prepoznaju šest glavnih vrsta krutih tvari, od kojih je svaka karakterizirana specifičnim svojstvima i strukturom.

Ionska kruta tvar nastaje kada elektrostatička privlačnost uzrokuje da anioni i kationi tvore kristalnu rešetku. U an ionski kristal, svaki je ion okružen ionima suprotnog naboja. Ionski kristali izuzetno su stabilni jer je potrebna velika energija za razbijanje ionskih veza.

Pozitivno nabijene jezgre metalnih atoma drže se zajedno pomoću valentnih elektrona i tvore metalne krute tvari. Elektroni se smatraju „delokaliziranima“ jer nisu vezani ni za jedan određeni atom, kao u kovalentnim vezama. Delokalizirani elektroni mogu se kretati po cijeloj krutini. Ovo je "model elektronskog mora" metalnih krutih tvari - pozitivne jezgre lebde u moru negativnih elektrona. Metale odlikuju visoka toplinska i električna provodljivost i obično su tvrdi, sjajni i plastični.

Primjeri: Gotovo svi metali i njihove legure, kao što su zlato, mjed, čelik.

Ova vrsta krute tvari poznata je i jednostavno kao mrežna krutina. Mrežna atomska kruta tvar su ogromni kristali koji se sastoje od atoma povezanih zajedno kovalentnim vezama. Mnogi su dragocjeni kameni materijali mrežnim atomskim tvarima.

Primjeri: Dijamant, ametist, rubin.

Atomske krute tvari nastaju kada slabe londonske disperzijske sile vežu atome hladnih plemenitih plinova.

Primjeri: Ove se krute tvari ne vide u svakodnevnom životu, jer zahtijevaju ekstremno niske temperature. Primjer bi mogao biti krut ili krut argon.

Kovalentne molekule koje zajedno spajaju intermolekularne sile formiraju molekularne čvrste tvari. Iako su intermolekularne sile dovoljno jake da molekule drže na mjestu, molekularne čvrste tvari obično imaju niže tališta i vrelišta od metalnih, ionskih ili mrežnih čvrstih tvari, koje zajedno drže jače obveznice.

Primjer: vodeni led.

Za razliku od svih ostalih vrsta krutih tvari, amorfne čvrste tvari ne pokazuju kristalnu strukturu. Ovu vrstu krutine karakterizira nepravilan uzorak lijepljenja. Amorfne čvrste tvari mogu biti mekane i gumene kada ih formiraju duge molekule, zbijene zajedno i držane intermolekularnim silama. Staklene krute tvari su tvrde i krhke, formirane od atoma nepravilno spojenih kovalentnim vezama.

Primjeri: plastika, staklo.