من الطبيعي أن يتساءل الدارس لعلم البلورات عن القوى التي تمسك بأجزاء البلورة من ذرات وجزيئات معا لكي تتخذ الأشكال التي مررنا بها. وقد تأكد أن القوى الكهروستاتيكية الجاذبة بين الشحنات الكهربية السالبة للإلكترونات والشحنات الموجبة للنوى هي المسؤولة الأولى عن تماسك المواد الصلبة. أما القوى المغناطيسية فهي ذات أثر ضعيف في تماسك البلورات كما أن قوى الجذب العام فتكاد تكون مهملة تماما.

وتتيح لنا معرفة توزيع الشحنات وسرعاتها داخل البلورة من أن تحسب طاقة ترابط البلورة؛ ولذلك من الواجب التعرف على المصطلحات المستخدمة في تصنيف أنواع الطاقة، فهناك طاقة التبادل وقوى فان در فال وطاقة الاستقرار الرنيني والروابط التساهمية.

ويراعى عند معالجة ربط الذرات معا في بلورة من خلال التجاذب الكهروستاتيكي بين إلكترونات التكافؤ وقلوب الأيونات ما يلي:

1- أن تكون قلوب الأيونات الموجبة بعيدة عن بعضها البعض حتى يكون التنافر الكولومي بين الشحنات المتشابهة أقل ما يمكن.

2- أن تظل إلكترونات التكافؤ بعيدة عن بعضها البعض.

3- أن تكون إلكترونات التكافؤ قريبة من الأيونات الموجبة حتى يكون التجاذب الكولومي بين الشحنات المختلفة أكبر ما يمكن.

4- قد تؤدي النقاط الثلاث الأولى إلى خفض طاقة وضع المجموعة ولكنها لا يجب أن تتم بحيث تزيد طاقة حركة المجموعة بشكل كبير.

وعلينا عند مناقشة مسألة التماسك أن نقارن بين الطاقة الكلية للبلورة الصلبة، أي مجموع طاقتي الحركة والوضع، مع طاقة نفس عدد الذرات المتعادلة التي تفصلها عن بعضها البعض مسافات لا نهائية، بحيث لا تكون البلورة مستقرة إلا إذا كانت طاقتها الكلية أدنى من الطاقة الكلية للذرات أو الجزيئات الحرة. ويطلق على الفرق بين طاقة الذرات الحرة وطاقة البلورة مصطلح طاقة التماسك وقد وجد أن بلورات الغازات الخاملة ذات ترابط واهن للغاية، أما بلورات الفلزات القلوية فتتمتع بقيم متوسطة لطاقة التماسك والفلزات الانتقالية ذات ترابط قوي ومثلها في ذلك المركبات الأيونية ويمثل الشكل (1-9) الأنواع الرئيسية لقوى الترابط في البلورات.

شكل (1-9)

الانواع الرئيسية لقوى الترابط في البلورات

أ - بلورات الارجون (قوى فان درفال)     ب - كلوريد الصوديوم (روابط ايونية) ج- فلز الصوديوم (روابط فلزية)   د - الألماس (روابط تساهمية)

مواضيع ذات صلة

تأثير تصغير مقاييس الحبيبات على خواص المادة

الحبيبات

غياب المثالية عن الترتيب الذري

الشبكات البلورية

الإشعاع السينكروتروني Synchrotron Radiation

مراكز الالوان Color Centers

الأشعة وحيدة الموجة في تجارب الحيود من البلورات

شاشات عرض البلورات السائلة ذات المصفوفات الفعالة: «AMLCD «Active Matrix Liquid Crystal Display

استخدام البلورات السائلة في أجهزة العرض

السلوك الكهروبصري لأغشية (PDLC)

الخواص الكهروبصرية لأغشية البلورات السائلة المنتشرة داخل بوليمر «PDLC»

الانكسار المزدوج وتأثره بالمجال الكهربائي Birefringence