Câu hỏi yêu cầu chúng ta tìm phát biểu sai về chất rắn kết tinh. Chúng ta sẽ đi phân tích từng phương án một nhé.

Phương án A: Chất rắn có cấu tạo từ một tinh thể

Các em còn nhớ định nghĩa về chất rắn kết tinh không nào? Chất rắn kết tinh là chất rắn có cấu trúc tinh thể, tức là các nguyên tử, phân tử hoặc ion được sắp xếp một cách có trật tự theo một quy luật nhất định trong không gian, tạo thành một mạng lưới tinh thể lặp đi lặp lại. Một tinh thể là một khối vật chất mà các thành phần cấu tạo nên nó được sắp xếp một cách có trật tự và lặp lại theo ba chiều không gian. Do đó, nếu chất rắn có cấu tạo từ một tinh thể, thì nó chính là một chất rắn kết tinh. Phát biểu này là đúng.

Phương án B: Chất rắn có cấu tạo từ những tinh thể rất nhỏ liên kết hỗn độn thuộc chất rắn kết tinh

Bây giờ, chúng ta hãy xem xét phương án này. Chất rắn kết tinh có cấu tạo từ những tinh thể rất nhỏ liên kết hỗn độn. Điều này có đúng không? Nếu các chất rắn có cấu tạo từ những “tinh thể” mà các “tinh thể” này lại liên kết “hỗn độn” với nhau, thì cấu trúc tổng thể của chất rắn đó sẽ không còn sự sắp xếp có trật tự theo một quy luật nhất định nữa. Theo định nghĩa, chất rắn kết tinh có cấu trúc tinh thể, nghĩa là sự sắp xếp có trật tự. Chất rắn có cấu tạo từ những vùng tinh thể nhỏ, có định hướng khác nhau và được gọi là chất rắn đa tinh thể. Tuy nhiên, bản thân mỗi vùng nhỏ đó vẫn là tinh thể, và chất rắn đa tinh thể vẫn được coi là chất rắn kết tinh, bởi vì tính chất của nó vẫn thể hiện tính chất chung của chất rắn kết tinh ở quy mô lớn hơn. Phát biểu này mô tả đúng chất rắn đa tinh thể, là một dạng của chất rắn kết tinh.

Tuy nhiên, cách diễn đạt “liên kết hỗn độn” có thể gây nhầm lẫn. Nếu hiểu “liên kết hỗn độn” là các tinh thể nhỏ được xếp ngẫu nhiên, thì phát biểu này vẫn đúng với chất rắn đa tinh thể.

Chúng ta hãy tạm ghi nhận phương án này và tiếp tục xem các phương án khác để có cái nhìn rõ ràng hơn.

Phương án C: Chất rắn kết tinh có nhiệt độ nóng chảy xác định và có tính dị hướng

Chất rắn kết tinh có đặc điểm nổi bật là có nhiệt độ nóng chảy xác định. Điều này có nghĩa là chúng nóng chảy ở một nhiệt độ không đổi. Tại sao lại như vậy? Bởi vì sự sắp xếp có trật tự của các hạt trong mạng tinh thể tạo ra các liên kết có năng lượng đồng đều. Khi cung cấp nhiệt, các liên kết này sẽ bị phá vỡ đồng loạt ở một nhiệt độ nhất định.
Thứ hai, chất rắn kết tinh có tính dị hướng. Tính dị hướng có nghĩa là các tính chất vật lý của nó (như tính chất cơ học, tính chất quang học, tính chất điện…) phụ thuộc vào phương mà ta xét. Điều này là do sự sắp xếp không đồng đều của các nguyên tử theo các phương khác nhau trong mạng tinh thể. Ví dụ, một tinh thể có thể dễ bị cắt theo một phương hơn là phương khác. Phát biểu này hoàn toàn đúng.

Phương án D: Chất rắn có nhiệt độ nóng chảy xác định, chất rắn đó thuộc chất rắn kết tinh

Bây giờ, chúng ta cùng xem xét phương án này. Phát biểu này nói rằng “Chất rắn có nhiệt độ nóng chảy xác định, chất rắn đó thuộc chất rắn kết tinh”. Chúng ta đã biết rằng chất rắn kết tinh có nhiệt độ nóng chảy xác định. Nhưng ngược lại, có phải mọi chất rắn có nhiệt độ nóng chảy xác định đều là chất rắn kết tinh không?

Hãy suy nghĩ về các chất rắn vô định hình (hay còn gọi là chất rắn vô cấu trúc). Chất rắn vô định hình là chất rắn không có cấu trúc tinh thể, các hạt cấu tạo nên chúng được sắp xếp một cách hỗn loạn, không có trật tự theo quy luật lặp lại. Các chất rắn vô định hình như thủy tinh, nhựa, cao su,… Chúng không có nhiệt độ nóng chảy xác định. Thay vào đó, chúng mềm dần ra trong một khoảng nhiệt độ rộng khi bị nung nóng. Quá trình này gọi là quá trình hóa thủy tinh.

Như vậy, nếu một chất rắn có nhiệt độ nóng chảy xác định, thì nó chắc chắn là chất rắn kết tinh. Phát biểu này nói đúng.

Tổng kết lại:

Chúng ta đã phân tích các phương án và thấy rằng:

• Phương án A: Đúng.
• Phương án C: Đúng.
• Phương án D: Đúng.

Bây giờ, chúng ta quay lại xem xét phương án B một cách cẩn thận hơn.

Phương án B: Chất rắn có cấu tạo từ những tinh thể rất nhỏ liên kết hỗn độn thuộc chất rắn kết tinh

Như đã phân tích ở trên, chất rắn đa tinh thể bao gồm nhiều tinh thể nhỏ (hạt tinh thể) liên kết với nhau. Mặc dù các tinh thể nhỏ này có thể có định hướng khác nhau, nhưng chúng vẫn được sắp xếp một cách có trật tự trong từng tinh thể riêng lẻ. Cách diễn đạt “liên kết hỗn độn” ở đây là điểm mấu chốt. Nếu “liên kết hỗn độn” ám chỉ sự sắp xếp lộn xộn của các hạt cấu tạo nên chất rắn tổng thể, thì nó sẽ mâu thuẫn với định nghĩa chất rắn kết tinh. Tuy nhiên, nếu hiểu “liên kết hỗn độn” là các tinh thể nhỏ được kết hợp lại với nhau mà không có một quy luật sắp xếp toàn cục duy nhất cho toàn bộ khối chất rắn, thì nó mô tả đúng cấu trúc đa tinh thể của chất rắn kết tinh. Trong trường hợp này, phát biểu B vẫn đúng vì nó mô tả một dạng của chất rắn kết tinh.

Tuy nhiên, cần xem xét lại đề bài yêu cầu tìm phát biểu sai.

Chúng ta hãy xem xét lại định nghĩa chất rắn kết tinh một cách chặt chẽ hơn:

• Chất rắn kết tinh: là chất rắn có các nguyên tử, phân tử hoặc ion được sắp xếp một cách có trật tự và lặp lại theo ba chiều không gian, tạo thành một mạng tinh thể.

Dựa trên định nghĩa này:

• Phương án A: Chất rắn có cấu tạo từ một tinh thể. Đây là định nghĩa của một khối tinh thể duy nhất, và khối tinh thể này là chất rắn kết tinh. Phát biểu này đúng.
• Phương án C: Chất rắn kết tinh có nhiệt độ nóng chảy xác định và có tính dị hướng. Đây là hai tính chất đặc trưng của chất rắn kết tinh. Phát biểu này đúng.
• Phương án D: Chất rắn có nhiệt độ nóng chảy xác định, chất rắn đó thuộc chất rắn kết tinh. Điều này là đúng. Nếu có nhiệt độ nóng chảy xác định, nó phải có cấu trúc tinh thể.

Bây giờ chúng ta xem xét lại phương án B:

Phương án B: Chất rắn có cấu tạo từ những tinh thể rất nhỏ liên kết hỗn độn thuộc chất rắn kết tinh.

Sự diễn đạt “liên kết hỗn độn” là vấn đề. Nếu chất rắn được cấu tạo từ những tinh thể rất nhỏ, và bản thân mỗi tinh thể đó có sự sắp xếp trật tự, nhưng cách các tinh thể nhỏ này liên kết với nhau là “hỗn độn” (tức là không có sự sắp xếp trật tự của các tinh thể nhỏ đó đối với nhau trên toàn bộ khối chất rắn), thì đó là chất rắn đa tinh thể. Tuy nhiên, chất rắn đa tinh thể vẫn được coi là chất rắn kết tinh vì tính chất chung của nó thể hiện tính chất của mạng tinh thể. Nhưng nếu hiểu “liên kết hỗn độn” là bản thân các hạt cấu tạo nên các tinh thể nhỏ đó cũng hỗn độn thì đó là sai.

Tuy nhiên, trong các câu hỏi trắc nghiệm, ta cần tìm phát biểu sai nhất.

Hãy xem xét lại định nghĩa chất rắn kết tinh theo hướng rộng hơn, bao gồm cả đa tinh thể.

Chất rắn kết tinh bao gồm:

• Đơn tinh thể: cấu tạo từ một tinh thể lớn.
• Đa tinh thể: cấu tạo từ nhiều tinh thể nhỏ (hạt tinh thể).

Vậy, phương án B mô tả chất rắn đa tinh thể.

Chúng ta cần tìm phát biểu sai.

Có thể có một cách hiểu khác về phương án B làm nó sai.

Nếu “liên kết hỗn độn” ám chỉ sự sắp xếp không có trật tự của các nguyên tử/phân tử/ion trong toàn bộ khối chất rắn, thì nó sẽ mâu thuẫn với định nghĩa chất rắn kết tinh.

Trong trường hợp này, phương án B là phát biểu sai.

Lý do: Chất rắn kết tinh có sự sắp xếp trật tự của các hạt cấu tạo nên nó. Nếu chất rắn có cấu tạo từ những “tinh thể” mà các “tinh thể” này lại liên kết một cách “hỗn độn”, thì bản thân cấu trúc tổng thể của chất rắn đó không còn mang tính trật tự của mạng tinh thể. Điều này mâu thuẫn với định nghĩa của chất rắn kết tinh.

Chất rắn đa tinh thể là dạng của chất rắn kết tinh, trong đó các tinh thể nhỏ được sắp xếp với các định hướng khác nhau, nhưng sự liên kết giữa các hạt trong mỗi tinh thể nhỏ vẫn là có trật tự. Cách diễn đạt “liên kết hỗn độn” ở phương án B không mô tả chính xác tính chất này và có thể hiểu là thiếu trật tự trong cấu trúc tổng thể.

Vì vậy, phát biểu sai là phương án B.

Đáp án đúng là B.

Hy vọng các em đã hiểu rõ bài học hôm nay!