גרסה מתאריך 11:56, 29 בנובמבר 2009

חומרים אטומריים

הגדרה

חומר אטומרי (סריג אטומרי) הוא חומר, הבנוי כרשת ענק של אטומים, הקשורים זה לזה בקשרים קוולנטיים.

תכונות של חומרים אטומריים

דוגמאות לחומרים אטומריים: צורן (Si), סיליקון/צורן דו חמצני (SiO2), קרביד הצורן (SiC), יהלום, גרפיט. מבין הסריגים האטומריים רק הגרפיט מוליך חשמל (בהמשך יוסבר מדוע). תכונות חומרים אטומריים 1. מוצקים בטמפ' החדר. 2. נק' היתוך ורתיחה גבוהות.

   דוגמא לתהליך היתוך (של יהלום) : (C(s) ->C(l    

3. אינם מוליכים חשמל (מלבד גרפיט). 4. מסיסותם גרועה. 5. אינם פעילים כימית.

דוגמאות

אטום הפחמן הוא בעל הערכות אלקטרונית של

1s²2s²2p²

זאת אומרת, ברמת האלקטרונים הערכית שלו ישנם 4 אלקטרונים, הנמצאים באורביטלי p ו-s.

הערכות האלקטרונים באטום פחמן

במבנה סריג אטומרי של יהלום:

כאשר אורביטל s מתחבר ל3 אורביטלי p ויוצר מבנה של sp³, נוצר קשר קוולנטי, שבו האלקטרונים מפוזים באופן שווה באורביטל היברידי זה. המבנה המרחבי המתקבל הוא טטרהדר. מבנה הטטרהדר יוצר מצב של קשרים קוולנטיים אחידים, יציבים וחזקים, שאורך כל אחד מהם הוא 1.54A (אנגסטרם) וזווית קשר של 109.47 מעלות.

במבנה סריג אטומרי של גרפיט:

בגרפיט, אורביטל s מתחבר לשני אורביטלי p בלבד, ונוצר אורביטל היברידי של sp². כך נוצר מצב, שבו נקשרים שלשות של אטומי פחמן, בקישרי סיגמא.

מתקבל מבנה של משטחים, המיוצב ע"י קשרי ואן דר ואלס.

היבטים פדגוגיים

קישורים

http://phycomp.technion.ac.il/~david/thesis/node3.html#fig0