ਸਾਡੇ ਪਿਛਲੇ ਅਧਿਐਨਾਂ ਤੋਂ, ਅਸੀਂ ਜਾਣਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਤਰਲ ਅਤੇ ਗੈਸਾਂ ਨੂੰ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਉਹ ਵਹਿ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਦੋਵਾਂ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਤਰਲਤਾ ਇਸ ਤੱਥ ਕਾਰਨ ਹੈ ਕਿ ਅਣੂ ਆਪਣੇ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਆਜ਼ਾਦੀ ਨਾਲ ਘੁੰਮ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਦੇ ਉਲਟ, ਠੋਸ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਿੱਚ ਘਟਕ ਕਣਾਂ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ ਅਤੇ ਉਹ ਕੇਵਲ ਆਪਣੀਆਂ ਔਸਤ ਸਥਿਤੀਆਂ ਦੇ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਦੋਲਨ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਿੱਚ ਕਠੋਰਤਾ ਦੀ ਵਿਆਖਿਆ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਗੁਣ ਘਟਕ ਕਣਾਂ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਤੀ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਬੰਨ੍ਹਣ ਵਾਲੀਆਂ ਸ਼ਕਤੀਆਂ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਬਣਤਰ ਅਤੇ ਗੁਣਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਸੰਬੰਧ ਇੱਛਤ ਗੁਣਾਂ ਵਾਲੇ ਨਵੇਂ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੀ ਖੋਜ ਵਿੱਚ ਸਹਾਇਤਾ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ, ਕਾਰਬਨ ਨੈਨੋਟਿਊਬਾਂ ਨਵੇਂ ਪਦਾਰਥ ਹਨ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਸਟੀਲ ਨਾਲੋਂ ਮਜ਼ਬੂਤ, ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਨਾਲੋਂ ਹਲਕੇ ਅਤੇ ਤਾਂਬੇ ਨਾਲੋਂ ਵਧੇਰੇ ਚਾਲਕ ਗੁਣ ਵਾਲਾ ਪਦਾਰਥ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹੈ। ਅਜਿਹੇ ਪਦਾਰਥ ਵਿਗਿਆਨ ਅਤੇ ਸਮਾਜ ਦੇ ਭਵਿੱਖ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਵਿੱਚ ਵਧਦੀ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਕੁਝ ਹੋਰ ਪਦਾਰਥ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਭਵਿੱਖ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਣ ਦੀ ਉਮੀਦ ਹੈ, ਉਹ ਹਨ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਸੁਪਰਕੰਡਕਟਰ, ਚੁੰਬਕੀ ਪਦਾਰਥ, ਪੈਕੇਜਿੰਗ ਲਈ ਬਾਇਓਡੀਗ੍ਰੇਡੇਬਲ ਪੋਲੀਮਰ, ਸਰਜੀਕਲ ਇੰਪਲਾਂਟ ਲਈ ਬਾਇਓਕੰਪੈਟੀਬਲ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥ, ਆਦਿ। ਇਸ ਲਈ, ਇਸ ਅਵਸਥਾ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਮੌਜੂਦਾ ਪਰਿਪੇਖ ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਵੀ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਇਸ ਯੂਨਿਟ ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ ਕਣਾਂ ਦੀਆਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸੰਭਾਵਿਤ ਵਿਵਸਥਾਵਾਂ ਬਾਰੇ ਚਰਚਾ ਕਰਾਂਗੇ ਜੋ ਕਈ ਕਿਸਮਾਂ ਦੀਆਂ ਬਣਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਨਤੀਜਾ ਦਿੰਦੀਆਂ ਹਨ ਅਤੇ ਇਹ ਪੜਤਾਲ ਕਰਾਂਗੇ ਕਿ ਬਣਤਰੀ ਇਕਾਈਆਂ ਦੀਆਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਵਿਵਸਥਾਵਾਂ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥਾਂ ਨੂੰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਗੁਣ ਕਿਉਂ ਦਿੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਅਸੀਂ ਇਹ ਵੀ ਸਿੱਖਾਂਗੇ ਕਿ ਬਣਤਰੀ ਅਸੰਪੂਰਨਤਾਵਾਂ ਜਾਂ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਕਾਰਨ ਇਹ ਗੁਣ ਕਿਵੇਂ ਸੋਧੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।

1.1 ਠੋਸ ਅਵਸਥਾ ਦੀਆਂ ਸਾਧਾਰਨ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ

ਕਲਾਸ XI ਵਿੱਚ ਤੁਸੀਂ ਸਿੱਖਿਆ ਹੈ ਕਿ ਪਦਾਰਥ ਤਿੰਨ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਭਾਵ, ਠੋਸ, ਤਰਲ ਅਤੇ ਗੈਸ। ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਦਬਾਅ ਦੀਆਂ ਦਿੱਤੀਆਂ ਸ਼ਰਤਾਂ ਹੇਠ, ਇਹਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਕਿਹੜੀ ਕਿਸੇ ਦਿੱਤੇ ਪਦਾਰਥ ਦੀ ਸਭ ਤੋਂ ਸਥਿਰ ਅਵਸਥਾ ਹੋਵੇਗੀ, ਇਹ ਦੋ ਵਿਰੋਧੀ ਕਾਰਕਾਂ ਦੇ ਸ਼ੁੱਧ ਪ੍ਰਭਾਵ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਅੰਤਰ-ਅਣੂਕ ਸ਼ਕਤੀਆਂ ਹਨ ਜੋ ਅਣੂਆਂ (ਜਾਂ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਜਾਂ ਆਇਨਾਂ) ਨੂੰ ਨੇੜੇ ਰੱਖਣ ਦੀ ਪ੍ਰਵਿਰਤੀ ਰੱਖਦੀਆਂ ਹਨ, ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਚਲਾਉਣ ਦੁਆਰਾ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਵੱਖ ਰੱਖਣ ਦੀ ਪ੍ਰਵਿਰਤੀ ਰੱਖਣ ਵਾਲੀ ਤਾਪ ਊਰਜਾ। ਕਾਫੀ ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨ ‘ਤੇ, ਤਾਪ ਊਰਜਾ ਘੱਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਅੰਤਰ-ਅਣੂਕ ਸ਼ਕਤੀਆਂ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਇੰਨੇ ਨੇੜੇ ਲੈ ਆਉਂਦੀਆਂ ਹਨ ਕਿ ਉਹ ਇੱਕ-ਦੂਜੇ ਨਾਲ ਚਿਪਕ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਸਥਿਤੀਆਂ ਉੱਤੇ ਕਬਜ਼ਾ ਕਰ ਲੈਂਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਅਜੇ ਵੀ ਆਪਣੀਆਂ ਔਸਤ ਸਥਿਤੀਆਂ ਦੇ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਦੋਲਨ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਪਦਾਰਥ ਠੋਸ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

ਹੇਠ ਲਿਖੀਆਂ ਠੋਸ ਅਵਸਥਾ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਹਨ:

• (i) ਉਹਨਾਂ ਦਾ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਪੁੰਜ, ਆਇਤਨ ਅਤੇ ਆਕਾਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
• (ii) ਅੰਤਰ-ਅਣੂਕ ਦੂਰੀਆਂ ਛੋਟੀਆਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ।
• (iii) ਅੰਤਰ-ਅਣੂਕ ਸ਼ਕਤੀਆਂ ਮਜ਼ਬੂਤ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ।
• (iv) ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਘਟਕ ਕਣਾਂ (ਪਰਮਾਣੂ, ਅਣੂ ਜਾਂ ਆਇਨਾਂ) ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ ਅਤੇ ਉਹ ਕੇਵਲ ਆਪਣੀਆਂ ਔਸਤ ਸਥਿਤੀਆਂ ਦੇ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਦੋਲਨ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ।
• (v) ਉਹ ਅਸੰਪੀੜਨੀ ਅਤੇ ਕਠੋਰ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।

1.2 ਅਪ੍ਰਤੱਖ ਅਤੇ ਸੁਭਾਵੀ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥ

ਠੋਸ ਪਦਾਰਥਾਂ ਨੂੰ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਘਟਕ ਕਣਾਂ ਦੀ ਵਿਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਕ੍ਰਮ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਤੀ ਦੇ ਆਧਾਰ ‘ਤੇ ਸੁਭਾਵੀ ਜਾਂ ਅਪ੍ਰਤੱਖ ਵਜੋਂ ਵਰਗੀਕ੍ਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਸੁਭਾਵੀ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥ ਵਿੱਚ ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਛੋਟੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਹਰੇਕ ਦਾ ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਰੇਖਾਗਣਿਤੀ ਆਕਾਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿੱਚ ਘਟਕ ਕਣਾਂ (ਪਰਮਾਣੂ, ਅਣੂ ਜਾਂ ਆਇਨਾਂ) ਦੀ ਵਿਵਸਥਾ ਤਿੰਨ ਪਸਾਰਾਂ ਵਿੱਚ ਕ੍ਰਮਬੱਧ ਅਤੇ ਦੁਹਰਾਉਣ ਵਾਲੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਅਸੀਂ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਇੱਕ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਪੈਟਰਨ ਦਾ ਨਿਰੀਖਣ ਕਰਦੇ ਹਾਂ, ਤਾਂ ਅਸੀਂ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਕਿਸੇ ਹੋਰ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਕਣਾਂ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਨੂੰ ਸਹੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਾਂ, ਭਾਵੇਂ ਉਹ ਨਿਰੀਖਣ ਦੀ ਜਗ੍ਹਾ ਤੋਂ ਕਿੰਨੇ ਵੀ ਦੂਰ ਹੋਣ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਲੰਬੀ ਸੀਮਾ ਦਾ ਕ੍ਰਮ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਦਾ ਅਰਥ ਹੈ ਕਿ ਕਣਾਂ ਦੀ ਵਿਵਸਥਾ ਦਾ ਇੱਕ ਨਿਯਮਿਤ ਪੈਟਰਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਪੂਰੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਉੱਤੇ ਆਪਣੇ ਆਪ ਨੂੰ ਸਮੇਂ-ਸਮੇਂ ‘ਤੇ ਦੁਹਰਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਸੋਡੀਅਮ ਕਲੋਰਾਈਡ ਅਤੇ ਕਵਾਰਟਜ਼ ਸੁਭਾਵੀ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੀਆਂ ਆਮ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਹਨ। ਸ਼ੀਸ਼ਾ, ਰਬੜ ਅਤੇ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਪਲਾਸਟਿਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਨਹੀਂ ਬਣਾਉਂਦੇ ਜਦੋਂ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥ ਠੰਡੇ ਹੋਣ ‘ਤੇ ਠੋਸ ਹੋ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਨੂੰ ਅਪ੍ਰਤੱਖ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਅਪ੍ਰਤੱਖ ਸ਼ਬਦ ਯੂਨਾਨੀ ਸ਼ਬਦ ਐਮੋਰਫੋਸ ਤੋਂ ਆਇਆ ਹੈ, ਜਿਸਦਾ ਅਰਥ ਹੈ ਕੋਈ ਰੂਪ ਨਹੀਂ। ਅਜਿਹੇ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥ ਵਿੱਚ ਘਟਕ ਕਣਾਂ (ਪਰਮਾਣੂ, ਅਣੂ ਜਾਂ ਆਇਨਾਂ) ਦੀ ਵਿਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਕੇਵਲ ਛੋਟੀ ਸੀਮਾ ਦਾ ਕ੍ਰਮ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਅਜਿਹੀ ਵਿਵਸਥਾ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਨਿਯਮਿਤ ਅਤੇ ਸਮੇਂ-ਸਮੇਂ ‘ਤੇ ਦੁਹਰਾਉਣ ਵਾਲਾ ਪੈਟਰਨ ਕੇਵਲ ਛੋਟੀਆਂ ਦੂਰੀਆਂ ‘ਤੇ ਹੀ ਦੇਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਨਿਯਮਿਤ ਪੈਟਰਨ ਬਿਖਰੇ ਹੋਏ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਵਿਚਕਾਰ ਵਿਵਸਥਾ ਬੇਕ੍ਰਮ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਕਵਾਰਟਜ਼ (ਸੁਭਾਵੀ) ਅਤੇ ਕਵਾਰਟਜ਼ ਸ਼ੀਸ਼ਾ (ਅਪ੍ਰਤੱਖ) ਦੀਆਂ ਬਣਤਰਾਂ ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਚਿੱਤਰ 1.1 (a) ਅਤੇ (b) ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਈਆਂ ਗਈਆਂ ਹਨ।

ਹਾਲਾਂਕਿ ਦੋਵੇਂ ਬਣਤਰਾਂ ਲਗਭਗ ਇੱਕੋ ਜਿਹੀਆਂ ਹਨ, ਫਿਰ ਵੀ ਅਪ੍ਰਤੱਖ ਕਵਾਰਟਜ਼ ਸ਼ੀਸ਼ੇ ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਲੰਬੀ ਸੀਮਾ ਦਾ ਕ੍ਰਮ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ। ਅਪ੍ਰਤੱਖ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੀ ਬਣਤਰ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਘਟਕ ਕਣਾਂ ਦੀ ਵਿਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਅੰਤਰਾਂ ਕਾਰਨ, ਦੋਵੇਂ ਕਿਸਮਾਂ ਦੇ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥ ਆਪਣੇ ਗੁਣਾਂ ਵਿੱਚ ਵੱਖਰੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।

ਸੁਭਾਵੀ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਤਿੱਖਾ ਪਿਘਲਣ ਬਿੰਦੂ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਤਾਪਮਾਨ ‘ਤੇ ਉਹ ਅਚਾਨਕ ਪਿਘਲ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਤਰਲ ਬਣ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, ਅਪ੍ਰਤੱਖ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥ ਨਰਮ ਹੋ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਪਿਘਲਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਦੀ ਇੱਕ ਸੀਮਾ ਉੱਤੇ ਵਹਿਣਾ ਸ਼ੁਰੂ ਕਰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਆਕਾਰਾਂ ਵਿੱਚ ਢਾਲਿਆ ਅਤੇ ਫੂਕਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਅਪ੍ਰਤੱਖ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੀਆਂ ਬਣਤਰੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਾਂਗ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਬਹੁਤ ਹੀ ਚਿਪਚਿਪੇ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਜੋਂ ਸੁਵਿਧਾਜਨਕ ਮੰਨਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਉਹ ਕਿਸੇ ਤਾਪਮਾਨ ‘ਤੇ ਸੁਭਾਵੀ ਹੋ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਪ੍ਰਾਚੀਨ ਸਭਿਅਤਾਵਾਂ ਦੀਆਂ ਕੁਝ ਸ਼ੀਸ਼ੇ ਦੀਆਂ ਵਸਤੂਆਂ ਕੁਝ ਕ੍ਰਿਸਟਲੀਕਰਨ ਕਾਰਨ ਦੁੱਧੀਆਂ ਦਿਖਾਈ ਦੇਣ ਲੱਗਦੀਆਂ ਹਨ। ਤਰਲ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਾਂਗ, ਅਪ੍ਰਤੱਖ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਿੱਚ ਵਹਿਣ ਦੀ ਪ੍ਰਵਿਰਤੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਹਾਲਾਂਕਿ ਬਹੁਤ ਹੌਲੀ। ਇਸ ਲਈ, ਕਈ ਵਾਰ ਇਹਨਾਂ ਨੂੰ ਛਦਮ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥ ਜਾਂ ਸੁਪਰ ਕੂਲਡ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਅਪ੍ਰਤੱਖ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥ ਆਈਸੋਟ੍ਰੋਪਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਤੀ ਦੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਗੁਣ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਮਕੈਨੀਕਲ ਸ਼ਕਤੀ, ਅਪਵਰਤਨ ਸੂਚਕ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਚਾਲਕਤਾ, ਆਦਿ, ਸਾਰੀਆਂ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਇੱਕੋ ਜਿਹੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਇਸ ਲਈ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਉਹਨਾਂ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਲੰਬੀ ਸੀਮਾ ਦਾ ਕ੍ਰਮ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ ਅਤੇ ਕਣਾਂ ਦੀ ਵਿਵਸਥਾ ਸਾਰੀਆਂ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀ। ਇਸ ਲਈ, ਕੁੱਲ ਵਿਵਸਥਾ ਸਾਰੀਆਂ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਬਰਾਬਰ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਕਿਸੇ ਵੀ ਭੌਤਿਕ ਗੁਣ ਦਾ ਮੁੱਲ ਕਿਸੇ ਵੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਇੱਕੋ ਜਿਹਾ ਹੋਵੇਗਾ।

ਸੁਭਾਵੀ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥ ਐਨੀਸੋਟ੍ਰੋਪਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਤੀ ਦੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਭਾਵ, ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਕੁਝ ਭੌਤਿਕ ਗੁਣ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਬਿਜਲਈ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਜਾਂ ਅਪਵਰਤਨ ਸੂਚਕ, ਇੱਕੋ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿੱਚ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਮਾਪਣ ‘ਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਮੁੱਲ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਕਣਾਂ ਦੀ ਵੱਖਰੀ ਵਿਵਸਥਾ ਤੋਂ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਚਿੱਤਰ 1.2 ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਹ ਚਿੱਤਰ ਦੋ ਕਿਸਮਾਂ ਦੇ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦੀ ਵਿਵਸਥਾ ਦਾ ਇੱਕ ਸਧਾਰਨ ਦੋ-ਪਸਾਰੀ ਪੈਟਰਨ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਮਕੈਨੀਕਲ ਗੁਣ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਕਤਰਨ ਤਣਾਅ ਦਾ ਵਿਰੋਧ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਈਆਂ ਦੋ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਕਾਫੀ ਵੱਖਰਾ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ। CD ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਵਿਗਾੜ ਉਸ ਕਤਾਰ ਨੂੰ ਵਿਸਥਾਪਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਦੋ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕਿਸਮਾਂ ਦੇ ਪਰਮਾਣੂ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਜਦੋਂ ਕਿ AB ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਕਿਸਮ ਦੇ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦੀਆਂ ਬਣੀਆਂ ਕਤਾਰਾਂ ਵਿਸਥਾਪਿਤ ਹੋ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਸੁਭਾਵੀ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥਾਂ ਅਤੇ ਅਪ੍ਰਤੱਖ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਅੰਤਰਾਂ ਨੂੰ ਸਾਰਣੀ 1.1 ਵਿੱਚ ਸੰਖੇਪ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।

ਸੁਭਾਵੀ ਅਤੇ ਅਪ੍ਰਤੱਖ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥਾਂ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਕੁਝ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥ ਹਨ ਜੋ ਬਾਹਰੀ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਅਪ੍ਰਤੱਖ ਦਿਖਾਈ ਦਿੰਦੇ ਹਨ ਪਰ ਉਹਨਾਂ ਦੀਆਂ ਮਾਈਕ੍ਰੋਕ੍ਰਿਸਟਲਾਈਨ ਬਣਤਰਾਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਨੂੰ ਬਹੁ-ਸੁਭਾਵੀ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥ ਕਿਹਾ ਜਾਂਵਦਾ ਹੈ। ਧਾਤਾਂ ਅਕਸਰ ਬਹੁ-ਸੁਭਾਵੀ ਹਾਲਤ ਵਿੱਚ ਮਿਲਦੀਆਂ ਹਨ। ਵਿਅਕਤੀਗਤ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਬੇਤਰਤੀਬੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਉਨਮੁਖ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਇਸ ਲਈ ਇੱਕ ਧਾਤੂ ਨਮੂਨਾ ਆਈਸੋਟ੍ਰੋਪਿਕ ਦਿਖਾਈ ਦੇ ਸਕਦਾ ਹੈ ਭਾਵੇਂ ਕਿ ਇੱਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਐਨੀਸੋਟ੍ਰੋਪਿਕ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

1.3 ਸੁਭਾਵੀ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦਾ ਵਰਗੀਕਰਨ

ਭਾਗ 1.2 ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ ਅਪ੍ਰਤੱਖ ਪਦਾਰਥਾਂ ਬਾਰੇ ਸਿੱਖਿਆ ਹੈ ਅਤੇ ਇਹ ਕਿ ਉਹਨਾਂ ਵਿੱਚ ਕੇਵਲ ਛੋਟੀ ਸੀਮਾ ਦਾ ਕ੍ਰਮ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥ ਸੁਭਾਵੀ ਪ੍ਰਕਿਰਤੀ ਦੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ, ਸਾਰੇ ਧਾਤੂ ਤੱਤ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਲੋਹਾ, ਤਾਂਬਾ ਅਤੇ ਚਾਂਦੀ; ਗੈਰ-ਧਾਤੂ ਤੱਤ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਸਲਫਰ, ਫਾਸਫੋਰਸ ਅਤੇ ਆਇਓਡੀਨ ਅਤੇ ਸੋਡੀਅਮ ਕਲੋਰਾਈਡ, ਜ਼ਿੰਕ ਸਲਫਾਈਡ ਅਤੇ ਨੈਫਥਲੀਨ ਵਰਗੇ ਸੰਯੋਜਨ ਸੁਭਾਵੀ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ।

ਸੁਭਾਵੀ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥਾਂ ਨੂੰ ਕਈ ਤਰੀਕਿਆਂ ਨਾਲ ਵਰਗੀਕ੍ਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਵਿਧੀ ਹੱਥ ਵਿੱਚ ਮਕਸਦ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਇੱਥੇ, ਅਸੀਂ ਸੁਭਾਵੀ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥਾਂ ਨੂੰ ਅੰਤਰ-ਅਣੂਕ ਸ਼ਕਤੀਆਂ ਜਾਂ ਬੰਧਨਾਂ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਤੀ ਦੇ ਆਧਾਰ ‘ਤੇ ਵਰਗੀਕ੍ਰਿਤ ਕਰਾਂਗੇ ਜੋ ਘਟਕ ਕਣਾਂ ਨੂੰ ਇਕੱਠੇ ਰੱਖਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਹਨ — (i) ਵੈਨ ਡਰ ਵਾਲਸ ਸ਼ਕਤੀਆਂ; (ii) ਆਇਨਿਕ ਬੰਧਨ; (iii) ਸਹਿਸੰਯੋਜਕ ਬੰਧਨ; ਅਤੇ (iv) ਧਾਤੂ ਬੰਧਨ। ਇਸ ਆਧਾਰ ‘ਤੇ, ਸੁਭਾਵੀ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥਾਂ ਨੂੰ ਚਾਰ ਸ਼੍ਰੇਣੀਆਂ ਵਿੱਚ ਵਰਗੀਕ੍ਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਭਾਵ, ਅਣਵੀਂ, ਆਇਨਿਕ, ਧਾਤੂ ਅਤੇ ਸਹਿਸੰਯੋਜਕ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥ। ਆਓ ਹੁਣ ਇਹਨਾਂ ਸ਼੍ਰੇਣੀਆਂ ਬਾਰੇ ਸਿੱਖੀਏ।

1.3.1 ਅਣਵੀਂ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥ

ਅਣੂ ਅਣਵੀਂ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੇ ਘਟਕ ਕਣ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਨੂੰ ਹੇਠ ਲਿਖੀਆਂ ਸ਼੍ਰੇਣੀਆਂ ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਵੰਡਿਆ ਗਿਆ ਹੈ:

(i) ਗੈਰ-ਧਰੁਵੀ ਅਣਵੀਂ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥ: ਇਹਨਾਂ ਵਿੱਚ ਜਾਂ ਤਾਂ ਪਰਮਾਣੂ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ, ਆਰਗਨ ਅਤੇ ਹੀਲੀਅਮ ਜਾਂ ਗੈਰ-ਧਰੁਵੀ ਸਹਿਸੰਯੋਜਕ ਬੰਧਨਾਂ ਦੁਆਰਾ ਬਣੇ ਅਣੂ, ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ, H2, Cl2 ਅਤੇ I2। ਇਹਨਾਂ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਿੱਚ, ਪਰਮਾਣੂ ਜਾਂ ਅਣੂ ਕਮਜ਼ੋਰ ਵਿਖਰਾਅ ਸ਼ਕਤੀਆਂ ਜਾਂ ਲੰਡਨ ਸ਼ਕਤੀਆਂ ਦੁਆਰਾ ਰੱਖੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਬਾਰੇ ਤੁਸੀਂ ਕਲਾਸ XI ਵਿੱਚ ਸਿੱਖਿਆ ਹੈ। ਇਹ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥ ਨਰਮ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਦੇ ਗੈਰ-ਚਾਲਕ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਪਿਘਲਣ ਬਿੰਦੂ ਘੱਟ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਕਮਰੇ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਦਬਾਅ ‘ਤੇ ਤਰਲ ਜਾਂ ਗੈਸੀ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।

(ii) ਧਰੁਵੀ ਅਣਵੀਂ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥ: HCl, SO2, ਆਦਿ ਵਰਗੇ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੇ ਅਣੂ ਧਰੁਵੀ ਸਹਿਸੰਯੋਜਕ ਬੰਧਨਾਂ ਦੁਆਰਾ ਬਣਦੇ ਹਨ। ਅਜਿਹੇ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਿੱਚ ਅਣੂ ਅਪੇਕਸ਼ਾਕ੍ਰਿਤ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਮਜ਼ਬੂਤ ਡਾਈਪੋਲ-ਡਾਈਪੋਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਦੁਆਰਾ ਇਕੱਠੇ ਰੱਖੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥ ਨਰਮ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਦੇ ਗੈਰ-ਚਾਲਕ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਪਿਘਲਣ ਬਿੰਦੂ ਗੈਰ-ਧਰੁਵੀ ਅਣਵੀਂ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥਾਂ ਨਾਲੋਂ ਵੱਧ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਫਿਰ ਵੀ ਇਹਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਕਮਰੇ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਦਬਾਅ ਹੇਠ ਗੈਸ ਜਾਂ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਠੋਸ SO2 ਅਤੇ ਠੋਸ NH3 ਅਜਿਹੇ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੀਆਂ ਕੁਝ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਹਨ।

(iii) ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬੰਧਿਤ ਅਣਵੀਂ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥ: ਅਜਿਹੇ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੇ ਅਣੂਆਂ ਵਿੱਚ H ਅਤੇ F, O ਜਾਂ N ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਧਰੁਵੀ ਸਹਿਸੰਯੋਜਕ ਬੰਧਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਮਜ਼ਬੂਤ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬੰਧਨ H2O (ਬਰਫ਼) ਵਰਗੇ ਅਜਿਹੇ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੇ ਅਣੂਆਂ ਨੂੰ ਬੰਨ੍ਹਦਾ ਹੈ। ਉਹ ਬਿਜਲੀ ਦੇ ਗੈਰ-ਚਾਲਕ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਉਹ ਕਮਰੇ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਦਬਾਅ ਹੇਠ ਅਸਥਿਰ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥ ਜਾਂ ਨਰਮ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।

1.3.2 ਆਇਨਿਕ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥ

ਆਇਨ ਆਇਨਿਕ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੇ ਘਟਕ ਕਣ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਅਜਿਹੇ ਠੋਸ ਪਦਾਰਥ ਕੈਟਾਇਨਾਂ ਅਤੇ ਐਨਾਇਨਾਂ ਦੀਆਂ ਤਿੰਨ-ਪਸਾਰੀ ਵਿਵਸਥਾਵਾਂ ਦੁਆਰਾ ਬਣਦੇ ਹਨ ਜੋ ਮਜ਼ਬੂਤ ਕੂਲੰਬਿਕ (ਇਲ