Quartz ဖွဲ့စည်းပုံကို နက်နက်ရှိုင်းရှိုင်း နားလည်အောင် လေ့လာကြည့်ရအောင်
Grade 12 ဓာတုဗေဒဘာသာရပ်တွင် giant covalent structures များအကြောင်း လေ့လာရသည့်အခါ Quartz (\(\ce{SiO2}\)) ကို မကြာခဏ ကိုးကားလေ့ရှိပါသည်။ Quartz သည် သဲ (sand) ၏ အဓိကပါဝင်ပစ္စည်းဖြစ်ပြီး၊ ၎င်း၏ ဖွဲ့စည်းပုံသည် ဘာကြောင့် အလွန်ခိုင်မာပြီး အရည်ပျော်ချိန် မြင့်မားနေရသလဲဆိုသည်ကို ဤဆောင်းပါးတွင် ရှင်းပြသွားပါမည်။
Silicon နှင့် Oxygen တို့၏ ချိတ်ဆက်ပုံ
\(\ce{SiO2}\) ၏ ဖွဲ့စည်းပုံကို ကြည့်လိုက်လျှင် silicon atom တစ်ခုစီသည် oxygen atom လေးခုနှင့် covalent bond ဖြင့် ချိတ်ဆက်ထားသည်ကို တွေ့ရပါမည်။ ဤသို့ Silicon atom တစ်ခုကို oxygen atom လေးခုက ဝန်းရံထားသည့် ပုံစံကို tetrahedron ပုံသဏ္ဌာန် ဟု ခေါ်ပါသည် — silicon atom သည် အလယ်ဗဟိုတွင်ရှိပြီး oxygen atom လေးခုသည် ထုံးလေးဖက်၏ ထောင့်များတွင် ဖြန့်ကျက်ရှိနေပါသည်။
Oxygen Atom များ၏ "တံတား" အခန်းကဏ္ဍ
အရေးကြီးသောအချက်မှာ oxygen atom တစ်ခုစီသည် silicon atom နှစ်ခုစီနှင့်သာ ချိတ်ဆက်ထားခြင်းပင် ဖြစ်ပါသည်။ ဆိုလိုသည်မှာ oxygen atom တစ်ခုသည် silicon tetrahedron နှစ်ခုကြားတွင် "ပေါင်းကူးတံတား" (bridge) အဖြစ် ရပ်တည်နေခြင်း ဖြစ်ပါသည်။ ဤသို့ tetrahedron များစွာသည် oxygen bridge များမှတစ်ဆင့် အဆက်မပြတ် ဆက်စပ်နေသောကြောင့် Quartz သည် သီးခြား molecule များ မဟုတ်ဘဲ giant covalent lattice တစ်ခုလုံးအဖြစ် တည်ဆောက်ပါသည်။
ဤဖွဲ့စည်းပုံက ဂုဏ်သတ္တိများကို မည်သို့ သက်ရောက်စေသလဲ
Silicon-oxygen covalent bond များသည် ခိုင်မာသော strong bond များဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းတို့သည် sample တစ်ခုလုံးတွင် network တစ်ခုလုံးအဖြစ် ဆက်နွယ်နေသောကြောင့် Quartz သည်:
- အလွန်မာကျောသော hardness ရှိသည်
- အရည်ပျော်ချိန် (melting point) အလွန်မြင့်မားသည်
- လျှပ်စစ်လိုင်းမလွှင့်နိုင် (poor electrical conductor) ဖြစ်သည် — အကြောင်းမှာ delocalized electron များ မရှိသောကြောင့်ဖြစ်သည်
အဖြေနှင့် ရှင်းလင်းချက်
\(\ce{SiO2}\) (quartz) တွင် oxygen atom များသည် tetrahedrally ချိတ်ဆက်ထားသော silicon atom များအကြား ပေါင်းကူးတံတားများအဖြစ် တည်ရှိနေကြောင်း သိရှိရပါသည်။ ဤ tetrahedral arrangement ကို နားလည်ထားခြင်းဖြင့် giant covalent structure အားလုံး၏ ဂုဏ်သတ္တိများကို ချိတ်ဆက်၍ နားလည်နိုင်ပါသည်။
ဤအကြောင်းအရာကို မှတ်ထားရန် Tips
- Silicon atom တစ်ခု = Oxygen atom ၄ ခုနှင့် ချိတ်ဆက် (tetrahedral)
- Oxygen atom တစ်ခု = Silicon atom ၂ ခုကြား ပေါင်းကူးတံတား
- ရလဒ် = Giant covalent lattice (မာကျော၊ အရည်ပျော်ချိန်မြင့်)
- Ionic ဖြစ်ခြင်းမဟုတ်ဘဲ Covalent bonding သာ ဖြစ်သည်ကို သတိပြုပါ
