Kristal Katılar Nelerdir?
1.1.2. Kristal Katılar
Kristal dendiğinde insanların akıllarına çoğunlukla kristal bir vazo, belki biraz daha
bilimsel olarak kar kristalleri gelir. Ancak kristallerin, moleküler seviyede kusursuz ve
muhteĢem bir sanat eseri olduğunu söyleyebiliriz.
Kristaller, düzlem yüzeylerin kristale özgü belirli açılar altında birleĢmesiyle oluĢur.
Kristal katılar üzerinde yapılan çalıĢmalar kristal örgüyü oluĢturan atom, molekül veya
iyonların uzayda bütün örgü boyunca düzenli olarak tekrarlandığını göstermektedir.
Kristal adını verdiğimiz Ģey, maddelerin katı hâldeyken sahip oldukları geometrik
molekül yapısıdır. Örneğin suyu oluĢturan moleküller bir düzen içinde peĢ peĢe dizilerek
kristalleĢir. Böylece buz oluĢur. Madde katılaĢtığı zaman benzersiz bir Ģekil ve geometrik bir
düzen oluĢturması o maddenin kristalleĢmesidir. Kristaller, düzlem yüzeylerin kristale özgü
belirli açılarla birleĢmesiyle oluĢur. Kristal örgüyü oluĢturan molekül veya iyonlar uzayda
bütün örgü boyunca düzenli olarak tekrarlanır. Atomlar, bir molekülü oluĢturabilmek için
çeĢitli Ģekillerde birleĢir. Birbirlerine bağlanmıĢ olan sodyum ve klorür atomlarının bir tuz
molekülü sayılabilmeleri ancak üç boyutlu Ģeklin sağlanması gerekir. Örneğin suyu
oluĢturan moleküller bir düzen içinde peĢ peĢe dizilerek kristalleĢir. Böylece buz oluĢur.
Madde katılaĢtığı zaman benzersiz bir Ģekil ve geometrik bir düzen oluĢturması o maddenin
kristalleĢmesidir.
Resim 1.3: Buzun kristal yapısı
Birim hücrede atom sayısı ve koordinasyon sayısının çeĢitli Ģekillerde bulunması ile
çeĢitli türlerde kristal yapılar oluĢur. Bunlara örnek olarak basit küp, hacim merkezli küp,
yüzey merkezli küp gösterilebilir.
Resim 1.4: Hacim merkezli küp
Metal kristallerinde tekrarlanan birimler artı yüklü iyonlardır. Değerlik elektronları
yalnız kendi atom çekirdeklerinin değil bütün komĢu çekirdeklerinin etkisi altında bulunur. 6
Her yöne doğru hareket edebilir. Bu nedenle metal kristallerinin bir elektron denizi içinde
düzenli bir Ģekilde yerleĢmiĢ artı yüklü iyonlardan oluĢtuğu söylenebilir. Kolaylıkla akabilen
elektron denizi metale elektriksel iletkenlik kazandırır. Artı yüklü iyonlar elektriksel yük
dengesini bozmadan yer değiĢtirebildiklerinden metaller tel ve levha hâline getirilebilirler ve
yumuĢaktırlar. Mekanik bir kuvvetin etkisi altında yeni metalik bağlar oluĢacağından metalin
özellikleri değiĢmez. Metallerin birçoğunda iyon-elektron denizi etkileĢiminden baĢka artı
yüklü iyonlar arasında kovalent bağlar (elektron ortaklaĢması) da oluĢur. Böyle metaller
serttirler. Demir ve tungsten buna örnek olarak verebilir.
1.1.2. Kristal Katılar
Kristal dendiğinde insanların akıllarına çoğunlukla kristal bir vazo, belki biraz daha
bilimsel olarak kar kristalleri gelir. Ancak kristallerin, moleküler seviyede kusursuz ve
muhteĢem bir sanat eseri olduğunu söyleyebiliriz.
Kristaller, düzlem yüzeylerin kristale özgü belirli açılar altında birleĢmesiyle oluĢur.
Kristal katılar üzerinde yapılan çalıĢmalar kristal örgüyü oluĢturan atom, molekül veya
iyonların uzayda bütün örgü boyunca düzenli olarak tekrarlandığını göstermektedir.
Kristal adını verdiğimiz Ģey, maddelerin katı hâldeyken sahip oldukları geometrik
molekül yapısıdır. Örneğin suyu oluĢturan moleküller bir düzen içinde peĢ peĢe dizilerek
kristalleĢir. Böylece buz oluĢur. Madde katılaĢtığı zaman benzersiz bir Ģekil ve geometrik bir
düzen oluĢturması o maddenin kristalleĢmesidir. Kristaller, düzlem yüzeylerin kristale özgü
belirli açılarla birleĢmesiyle oluĢur. Kristal örgüyü oluĢturan molekül veya iyonlar uzayda
bütün örgü boyunca düzenli olarak tekrarlanır. Atomlar, bir molekülü oluĢturabilmek için
çeĢitli Ģekillerde birleĢir. Birbirlerine bağlanmıĢ olan sodyum ve klorür atomlarının bir tuz
molekülü sayılabilmeleri ancak üç boyutlu Ģeklin sağlanması gerekir. Örneğin suyu
oluĢturan moleküller bir düzen içinde peĢ peĢe dizilerek kristalleĢir. Böylece buz oluĢur.
Madde katılaĢtığı zaman benzersiz bir Ģekil ve geometrik bir düzen oluĢturması o maddenin
kristalleĢmesidir.
Resim 1.3: Buzun kristal yapısı
Birim hücrede atom sayısı ve koordinasyon sayısının çeĢitli Ģekillerde bulunması ile
çeĢitli türlerde kristal yapılar oluĢur. Bunlara örnek olarak basit küp, hacim merkezli küp,
yüzey merkezli küp gösterilebilir.
Resim 1.4: Hacim merkezli küp
Metal kristallerinde tekrarlanan birimler artı yüklü iyonlardır. Değerlik elektronları
yalnız kendi atom çekirdeklerinin değil bütün komĢu çekirdeklerinin etkisi altında bulunur. 6
Her yöne doğru hareket edebilir. Bu nedenle metal kristallerinin bir elektron denizi içinde
düzenli bir Ģekilde yerleĢmiĢ artı yüklü iyonlardan oluĢtuğu söylenebilir. Kolaylıkla akabilen
elektron denizi metale elektriksel iletkenlik kazandırır. Artı yüklü iyonlar elektriksel yük
dengesini bozmadan yer değiĢtirebildiklerinden metaller tel ve levha hâline getirilebilirler ve
yumuĢaktırlar. Mekanik bir kuvvetin etkisi altında yeni metalik bağlar oluĢacağından metalin
özellikleri değiĢmez. Metallerin birçoğunda iyon-elektron denizi etkileĢiminden baĢka artı
yüklü iyonlar arasında kovalent bağlar (elektron ortaklaĢması) da oluĢur. Böyle metaller
serttirler. Demir ve tungsten buna örnek olarak verebilir.
