Kristalet

Kristalet janë trupa të rregullt gjeometrik të kufizuar me sipërfaqe të rrafshëta. Studimi shkencor i kristaleve dhe formimi i kristaleve njihet si kristalografi. Procesi i formimit kristal nëpërmjet mekanizmave të rritjes së kristaleve quhet kristalizimi ose solidifikimi. Substancat e ngurta të cilat nuk kanmë renditje të rregullt të grimcave quhen substanca Amorfe (pa formë).

NaCl, Diamanti, Grafiti janë substanca kristalore, ndërsa Qelqi dhe materialet polimere janë amorfe. Renditje e rregullt e njësive ndërtuese të kristalit formon rrjetin kristalor, i cili përbëhet nga celulat elementare.

Celulat elementare mund të kenë formë të prizmit (paralelepipediit) të drejtë ose të pjerrët. Celulat elemenatre mund të përshkruhen nëse jepen vlerat e gjatësive të brinjëve dhe të këndeve që i formojnë ato. Nëse celula elementare ka formë të paralelepipedit, duhet të dihen gjatësitë e tri brinjëve (a,b dhe c) dhe madhësitë e tri këndeve ($\alpha ,\beta ,\gamma$). Këto madhësi quhen parametra të celulës elementare.

Simetria e celulës elemenatare

Duke u bazuar në simetrinë e celulës elementare ekzistojnë shtatë sisteme kristalore: Kubik, Triklinik, Monoklinik, Rombik, Tetragonal, Heksagonal dhe Romboedrik.

Varësisht nga natyra e lidhjes kimike midis tyre, kristalet mund të jenë: Kovalente, Molekulare, Jonike dhe Metalike

Kristalet Kovalente (Atomike)

Te kristalet kovalente në nyjet e rrjetit kristalor ndodhen atomet përkatëse, të cilat mes veti janë të lidhura me lidhje kovalente. Kristale kovalente formojnë: Diamanti, Grafiti, Fuloreni, Silici, Kuarci, Karburi i Silicit, Fosfori i kuq. Karboni në natyrë paraqitet në formë të dy modifikimeve alotropike, diamantit dhe grafitit. Është i njohur edhe modifikimi artificial i tij fuloreni.

Diamanti - tek diamanti cdo atom i Karbonit është i rrethuar me katër atome tjera të karbonit. Renditja hapësinore e tyre është tetraedrike, me hibridizim $sp^{3}$. Është substancë shumë e fortë, e cila nuk e përcon rrymën elektrike e as nxehtësinë. Strukturë tetraedrike të njëjtë me të diamantit kanë edhe Kuarci (SiO2) , Karburi i Silicit (SiC)

Grafiti - tek grafiti cdo i atom i Karbonit me tri atome tjera të Karbonit. Renditja hapësinore e tyrë është heksagonale, me hibridizim $sp^{2}$. Është substancë e butë, e cila e përcon rrymën elektrike dhe nxehtësinë.

Fulereni - përmban 60 atome të Karbonit, të cilat janë të vendosura në kulmet e 20 gjashtëkëndëshave dhe 12 pesëkëndshave. Struktura e fulerenit mund të krahasohet me topin e futbollit. Cdo atom i Karbonit është i lidhur me 3 atome të tjera të C dhe ka hibridizim $sp^{2}$. Fulereni i pastër ka veti të ngjashme me diamantin. Është shumë i fortl dhe izolator i mirë. Nëse fulerenit i shtohet Kalium (K3C60), apo Cs dhe Rb (Cs2RbC60)) ai kalon në super përcues.

Kristalet Molekulare

Te kristalet molekulare në nyjet e rrjetit kristalor ndodhen molekulat përkatëse, të cilat janë të lidhura me forca të Van der Valsit. Kristale molekulare formojnë : CO2 i ngurtë apo akulli i thatë, Naftalina ${\ce {C8H10}}$, Jodi, Oksigjeni, Fosfori i bardhë, Sulfuri, HCl, NH3, Akulli. Paraqitja e një substance në dy apo më shumë forma kristalore të ndryshme nën ndikimin e faktorit të jashtëm quhet Polimorfi. Shembuj të polimorfisë janë: C (diamanti dhe grafiti), ${\ce {CaCO3}}$, i cili mund të kristalizoj si kalcit me strukturë trigonale dhe si aragonit me strukturë rombike.

Joduri i Merkurit (HgI2) është substancë kristalore me ngjyrë të kuqe dhe me strukturë tetragonale, gjatë nxehjes në temperaturë mbi 127 gradë celcius formon strukturë kristalore rombike me ngjyrë të verdhë, pas ftohjes përsëri kthehet në kristal me ngjyrë të kuqe dhe me strukturë tetragonale. Në këtë rast HgI2 varësisht nga ndryshimi i temperaturës është paraqitur në dy forma izomorfike të tij:

${\ce {HgI2 -> HgI2}}$

Meqenëse ${\ce {HgI2}}$ e ndërron ngjyrën nën ndikimin e temperaturës, ai mund të përdoret edhe si indikatorë i temperaturës.

Kristalet Jonike

Te kristalet jonike në nyjet e rrjetit kristalor janë jonet (kationet dhe anionet), të cilat në mes vete janë të lidhura me lidhje jonike Kristale të tilla janë: NaCl, MgO, CsCl, KCl, NaF. Për shkak të strukturës kristalet jonike janë më të forta se ato molekulare, por pak më të forta se kristalet kovalente. Kristalet jonike nuk e përcjellin rrymën elektrike, mirëpo këto kristale janë të tretshme në ujë dhe tretësirat ujore të tyre e përcjellin rrymën kristalore nëpërmjet joneve në tretësirë. Karakteristika e këtyre kristaleve është tejdukshmëria.

Kristalet Metalike

Kristalet metalike janë të ndërtuara nga atomet, përkatësisht jonet e metalit përkatës. Atomet apo jonet e metalit janë të vendosura në nyjet e rrjetit kristalor metalike. Elektronet valente janë të delokalizuara përgjatë rrjetit kristalor dhe e përbëjnë gazin elektronik. Njësitë ndërtuese midis vete janë të lidhura me lidhje metalike. Lidhja metalike formohet nga elektronet valente që e përbëjnë gazin elektronik. Kristalet metalike mund të jenë:

• Rrjet kristalor me strukturë kubike të centurar në sipërfaqe, formojnë: Cu, Ca, Sr, Ni, Ag, Au, Pb dhe Al.
• Rrjet kristalor me strukturë heksagonale, formojnë: Mg, elementet e grupit 12 ( Zn, Cd, Os).
• Rrjet kristalor me strukturë kubike të centuar në qendër, formojnë metalet alkaline, Fe, Cr, W, Vanadi.

Si pasojë e lidhjes metalike, e cila ekziston në këto kristale, metalet farkohen lehtë, janë përcues të mirë të nxehtësisë dhe elektricitetit, nuk janë të tejdukshëm dhe kanë shkëlqim metalik.