المواد الدلورية
لأنها تستخدم نفس الأسماء لمعان مختلفة وفي ما يلي أمثلة لدلالةالأرقام العربية لبعض
الجدول الدوري الأساسي وتدعى أحيانا أخرى بالأتربة النائرة [1)15[7 عات مك تلاو 1316]
السلسلة الأولى, وأعدادها الذرية من 58 إلى 71, تدعى بعناصر اللانثانيبات إذ أنها تثلي عنصر
هسب !! ‎!١‏ 6ا خا ج البدول الدوري الحديث للعناصر 1
ماه ملالا
جدول 1 الجدول الدوري للعناصر الكيميائية

المواد الدلورية
2 الروابط الذرية في المواد البلورية
4 الروابط الأساسية
الرابطة الأيونية 4و0 »0و1 : تنشاً الرابطة الأيونية بين ذرتين تختلفان في المقدرة على كسب
الإلكترونات, ويتم ترتيب الأيونات بحيث يكون تجاذب الأيونات مختلفة الشحنة اقوى من تنافر
الأيونات متشابهة الشحنة, و الشكل النهائي للبنية يتحدد بمدى شدة هذا الاختلاف في قوى التجاذب
والتنافر بين الأيونات المشحونة كهربائيا والرابطة الأيونية هي ما ينشاً عن التفاعل الكهروستاتي
أو الكولومي بين الأيونات مختلفة الشحنة إن توزيع الشحنات حول الأيونات في البلورة الأيونية
يكون كروي شبه متماثل مع بعض التشويه في مناطق التماس للأيونات المتجاورة التفاعل
الكولومي قوي جدا وبعيد المدى نسبيا, هذا راجع إلى أن طاقة الربط تتناسب مع 1/1 للإلكترون,
فطاقة الربط الأيونية هي طاقة وضع ناتجة تعتمد قيمتها على كمية الشحنة المتوفرة بالأيونين وعلى
المسافة بين الذرية (شكل 1)
طاقة الجذب الأيوني ,2 بين أيونين
١ ‏تكتب بدلالة المسافة بين الذرية‎
‏كالتالي أ أ‎
> ‏بط دعم ولا‎
| ‏وطاقة الشافر ا هي كالتالي‎
‏ا مط شكل 2 متحنى طافة الارتباط بدلالة المسافة بين الذربة‎
هرو 3و 11 هي ثوابت لها علاقة بالنظام الأيوني, فاذا اردنا التحويل إلى وحدات النظام الدولي 81
يجب اعتبار الثابت هر بأنه

المواد الدلورية
م السماحية في الفراغ 2 0 *85 8 ل« ‎,)١/‏ طاو م تكافؤ الأيونين الموجب والسالب,
© هي الشحنة الإلكترونية (10*0 * 1602)
تحدث الرابطة الأيونية عادةً بين الفلزات (ذات طاقة التأين المنخفضة والتي تميل لفقدان
الرابطة التساهمية 4:/نْ 0014177 عندما تتشارك الذرات في الإلكترونات تصبح في حالة
مستقرة, وتشترك الذرات بإلكتروناتها بالطريقة التي تستوفي الأغلفة الخارجية العدد اللازم للتشبع
تنشاً الرابطة التساهمية بين ذرتين متشابهتين او مختلفتين اذ أن كل منهما تساهم بنفس العدد من
الإلكترونات في هذه الرابطة يحدث هذا النوع من الترابط غالبا بين الذرات التي لها سالبية كهربية
متماثلة (عالية), حيث أنه نلزم طاقة كبيرة لتحريك الإلكترون من الذرة
أحيانا إن طاقة التماسك في الرابطة التساهمية تقارب أو تفوق نظيرتها في الرابطة الأيونية على
الرغم من أنها تنشاً بين الذرات المتعادلة كهربيا, مثلا الألماس إن الرابطة التساهمية تختص بانها
ذات طابع اتجاهي, و يتميز قياسها بمقدار واتجاه محددين حسب توزيع و طاقات الإلكترون في
الفضاء الثلاثي الأبعاد وعندئذ توصف عموما هذه الجوامد البلورية بانها متباينة في خاصية الربط,
لاإيزوتروبية, أي أنها تعتمد على الاتجاه البلوري
في العديد من البلورات يتراوح الترابط ببن الأيوني و التساهمي, لذا من الأجدى تحديد مقدار نسبي
للترابط الأبوني في البلورة, يعرف بمدى/بونية الرابطة نأعمتمرء عتنهز 96
,مك و كز الكهروسلبية لذرتي العنصرين المترابطين
الرابطة الفلزية 4ن :1/711 _المعادن بشكل عام تحتوي على 1 أو 2 أو 3 إلكترونات
التكافؤ, و التي ليس ارتباط بذرة معينة اذ يمكنها الانجراف بحرية خلال بلورة الفلز, وهذه
الإلكترونات هي ما تعرف بإلكترونات التوصيل والتفاعل بين نوى الأيونات الموجبة وتلك
الترابط الفلزي

مواد الدلورية
4 الروابط الثانوية
ثائي القطب ع/0م07 2/2777" بيولد في جوشرهد حدما فصل الشحنة الكهربية للذرة أو الجزيء
ال ىأجزاء إيجابية وأخرى سلبية
الرابطة الهيدروجيية تتكون الرابطة الهيدروجينية عند اتحاد الهيدروجين مع عناصر ذات
كهروسالبية عالية مثل الهالوجينات وا لأوكسجين وتعتبر روابط الهيدروجين هي أقوى نوع للترابط
الثانوي فإن توزيع الشحنات الداخلية يسفر عن ظهور ثثنائي القطب الكهربائي وبسبب وجود هذه
قطبية عالية فإن أحد طرفي الجزيء المستقطب سوف يتجاذب مع طرف جزيء مجاور يحمل
شحنة جزئية مغايرة فإن أطراف الجزيئات التي تحمل شحنة سالبة سوف تتجاذب مع أطراف
جزيئات تحمل شحنة جزئية موجبة لبروتون الهيدروجبن “11 والعكس صحيح وهكذا فإن البروتون
يكون جسر بين طرفي الذرات السالبة الشحنة
رابطة فائدر فالس يروخ 117115 +47 17 -_تتماسك ذرات_الغازات النادرة والجزيئات
المشبعة في الجوامد بقوى إلكتروستاتية وهي نوع من أنواع الارتباط الضعيف من المعروف
لا يحول دون وجود قيمة صغيرة لهذا العزم الناشئة عن الاهتزازات اللحظية لمواضع الإلكترونات
في مداراتها, وتجدر الإشارة إلى أن تفاعل ثنائي القطب لا يقتصر على الجزيئات القطبية ذات
ثنائيات أقطاب دائمة بل أيضا بين الجزيئات الغير القطبية التي يمكن أن يُستحث فيها ثنائي قطب
منتج وينشاً عن التفاعل المتبادل بين العزوم الأصلية والمُستحثة قوى جذب تعمل على تماسك
الذرات أو الجزيئات في التركيب البلوري, فان هذه القوى التي تنشاً عن هذا التفاعل المتبادل تسسى
قوى فان درفالز تعيّن هذه التفاعلات التركيب ثلاثي ا لأبعاد للجزيئات في الجوامد و تحدد الشكل
الهندسي العام للبلورات, فرابطة فان درفال تتبع عموما أنظمة بلورية منخفضة التمائل
في الجوامد الجزئية تتألف الخلايا الأساسية من جزيئات, وتعتمد قوى الارتباط الثانوية على نوعية
المركب الجزيئي المتبلور فقد تكون هذه القوى على شكل قوى فاندرفال اذا كانت الجزيئات لا
تمتلك عزم ثثنائي القطب, أو تكون كقوى تجاذب بين عزوم ثنائي القطب للجزيئات المستقطبة أو قد
تمثّل بقوى الترابط الهيدروجيني تهتم الكيمياء الجزيئية بالقوانين التي تحكم التفاعلات بين
الجزيئات التي ينتج عنها تكون أو تكسير للروابط الكيميائية

مواد الدلورية
3 البنية البلورية للجوامد
3 مقدمة
أصبحت الدراسات الحديثة لا تقتصر فقط على التحليل الهندسي والكيماوي للبنيات البلورية
بالتناظر الداخلى للمواد, وعلى الخصوص قابلية المادة على إحداث ظاهرة الخيود عن الأشعة
الكهرومغناطيسية فعلى هذا الأساس, أمكن اعتبار معظم الجوامد بانها في حد ذاتها بلورية بالرغم
من أنَّ مظهرها الخارجي يخفي هيئتها البلورية
المواد اوري : تشغل ذرات المادة مواقع محددة ضمن شبكة فراغية دورية ثلاثية الأبعاد, تغطي
كامل أبعاد الجسم الناتج وتشكل البلورات الأحادية وأن حالتها تقترن بالبنية البلورية من المستوى
المجهري إلى المستوى الجهري المتمثل بالوجوه الخارجية تنمو البلورات عموما من نوى عديدة
تشكلت آنيا لتلتقي على سطوح رقيقة تسمى حدود الحبيبات ويسمى الجامد الناتج البلورات المتعددة
البلورات الأحادية أو الحبييات تتماسك فيما بينها عبر حدود حبيبية
التناظر الدوري الذي يعتبر سمة أساسية من سمات الحالة البلورية كالزجاج مثلا
3 الخلية الوحدة
الخلبة الوحدة [[ع) زوق هي أصغر مجموعة من الذرات أو الوحدة البنيوية التي بعملية تكريرها
في الفضاء يمكن بناء البلورة كليا

المواد الدلورية
القاعدة الشبكة البلورة
شكل 3 نموذج الشبكة البلورية والتقاط الصغيزة ما هي نقاط الثقاء الخطوط الشبكية و تمتل المواقع التي يمكن للذرات أن تحتلها
لتكوين البنية البلوربة, والشكل بوضح العلاقة بين الشبكة و البنية البلورية, وكيفية ربط السبكة بمكوتات القاعدة
لتحليل البنيات البلورية يمكن تمثيل الذنرات على أنها كرات مصمتة لها أقطار محددة تتلامس كل
ذرة مع أقرب جيرانها من الذرات, وغالبا ما تمثل مواقع الذرات بنقاط مركز الكرات في بنية
يوجد عدد من البنيات البلورية لا حصر له ولا يمكن الإلمام به هندسيا, لذلك, ومن الأجدى أنْ
تقسم هذه البنيات على شكل أنظمة أو وحدات هندسية بغض النظر عن التركيب الذري تُعرّف
مواقع البلورات كنقاط متكافنة ئ/ورزو م /مع/و«ربي»_في_الفراغ تنتظم في تمائل مكاني محدد نتيجة
لإزاحات متكررة في هذا الصدد, يمكن الاستعانة بالمفهوم الرياضي للإزاحة حسب المنطق
التحليلي للمتجهات عند حدوث/لإزاحة يتم الانتقال من نقطة إلى أخرى في نظام دوري, أو بعبارة
أخرى يمكن رؤية نفس الصورة من خلال أي نقطة من النقاطالمتكافئة التي تم الانتقال إليها بواسطة
الإزاحة التمائتية وا مسي لممهن 20512 1

مواد الدلورية
يمكن وصف مجموعة النقاط المتكافئة بواسطة المتجه يا بالعلاقة الآتية :
حيث ,0 عدد صحيح و : وحدة متجه في الاتجاه 1
الحسبان المقدار والاتجاه لكل متجه ومن خلال ذلك تعرف متجهات القاعدة ورمرزمعر وزعوم , اذما
توليد الشبكة بكائلها: فالخلية الوحدة تبر هي أضش حيز اممتد بواسلة متجهات القاعدة يكوؤن
على هيئة متوازي المستطيلات
إن اختيار الخلية الوحدة أو الأساسية يعتمد بالخصوص على أبعاد وزوايا متجهات القاعدة, ومن
تتنة ضعت بعض القيود لتحديد عدد الخلايا الأساسية المثالية وحخصر هذا العدد في 14 خلية ثلاثية
البعد تسمى ثتكات برافيه 717/77 717131315 (جدول 2 استطاع برافيه تصنيف هذه الشبكات
على أساس متجهات الإزاحة المنتظمة, يأخذ فيها بعين الاعتبار الأطوال والزوايا المنحصرة بين كل
زوج من هذه المتجهات الوحَدية هذه الاطوال والزوايا تدعى ثوابت أو بارامترات الخلية
7001م /آدم, فبالتالي, يمكن بواسطتها تحديد حجم الخلية الوحدة لشبكات برافيه:
حيث 2,5,2 هى ثوابت الخلية الوحدة
أول ما يُلفت النظر هو أنَّ محاور القاعدة والزوايا المنحصرة بينها قد لا تكون بالضرورة متعامدة
مع بعضها البعض توصف شبكات برافيه نظريا بنقاط في الفراغ ثلاثي البعد تطبق عليها عمليات
بمجموعة أشكال هندسية متناظرة
النظام البلوري ثلاثي الملل لا يتضمن إلا نمط واحد بدائي يرمز له ط أي ©«تاتصستم_وهذا النمط
أحادي الميل , فله نمطين أولهما بدائي 0 وآخر غير بدائية ويرمز له بالرمز © عي 08016:60
بزيادة نقطتين عند مراكز وجهي القاعدة والسطح (أي الموازيين للمستوى (3)) في النظامالثلاثي
تكون الخلية بدائية على هيئة جسم معين الأوجه, أما في النظامالسداسي فالخلية تكون أيضا بدائية
على هيئة منشور قائم, قاعدته على شكل معين زاويته 60" وهناك أربعة أنماط للشبكة في حالة

المواد الدلورية
النظامالمعبي القائم, قد يكون إما بدائي أو ©, أو 1©©01» لها ذا نقطة عند مركز الخلية,
أو 0016:6017 206 الذي يتضمن نقطة عند مركز كل وجه تكون أبسط الوحدات الأساسية للنظام
رباعيالأضلاع على هيئة بدائية قائم [, كما يمكنه أنْ يكون على النمط 1 وأخيرا الخلايا الثلاثة
للنظامالمكعبي وهي البسيط (©5) ومركزي الجسم 1 و مركزي الأوجه *1
جدول 2 شبكات برافيه للفضاء النلاني الأبعاد

مواد الدلورية
3 النظم البلورية
كدمع/صر؟ [2/صزر (2”م؟ تعتمد في تقسيمها على العلاقات بين محاور الخلايا الوَحَدية و الزوايا
المنحصرة بينها, التي يعبر عليها بالبرامترات الشبكية (كما في الجدول 3) والنظم السبع هي:
ثلاثي المبل عزوزع/:7 احادي المبل عزورزاءموون]11, المعبني القائم :021:10 , رباعي الاضلاع
نظام الإحداثيات اللوري
كل شبكة بلورية لها نظام إحداثيات بلوري منفرد بها يمكن تعريفه من خلال متجهات القاعدة الثلاث
م و ‎٠‏ وع التي تكون الخلية الأساسية بخلاف نظام الإحداثيات الديكارتي فان الإحداثيات
البلورية لا تكون بالضرورة متعامدة ع1م010100000, ومتجهات القاعدة قد لا تكون بالضرورة
متساوية فبصفة عامة يتضمن نظام الإحداثيات البلورية ستة بارامترات, الثوابت ع و © و ع
والزوايا المنحصرة بينها 0 و 8م و /