Διαφορά μεταξύ της ατομικής δομής και της κρυσταλλικής δομής

Κύρια διαφορά – Ατομική δομή έναντι κρυσταλλικής δομής

Αν και τα άτομα είναι οι μικρότερες μονάδες που μπορούν να βρεθούν σε όλη την ύλη, αυτά τα άτομα έχουν πολύπλοκη δομή όταν αναλύονται πειραματικά. Για να κατανοήσουμε σχεδόν όλες τις έννοιες στη χημεία, είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε ξεκάθαρα τη βασική δομή ενός ατόμου. Οι κρύσταλλοι είναι στερεές ενώσεις που αποτελούνται από έναν αριθμό ατόμων ή μορίων. Υπάρχουν ειδικές διατάξεις στους κρυστάλλους. Αυτές οι διατάξεις ονομάζονται κρυσταλλικές δομές. Η εξέταση της κρυσταλλικής δομής είναι πολύ σημαντική για τον προσδιορισμό των ιδιοτήτων αυτής της ένωσης. Η κύρια διαφορά μεταξύ της ατομικής δομής και της κρυσταλλικής δομής είναι ότι η ατομική δομή περιγράφει τη διάταξη των υποατομικών σωματιδίων σε ένα άτομο ενώ η κρυσταλλική δομή περιγράφει τη διάταξη των ατόμων ή μορίων σε μια κρυσταλλική ένωση .

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι η Ατομική Δομή
      – Ορισμός, εξήγηση της δομής
2. Τι είναι η Κρυσταλλική Δομή
      – Ορισμός, εξήγηση της δομής
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της ατομικής δομής και της κρυσταλλικής δομής
      – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:Άτομο, Ατομική Δομή, Κρύσταλλοι Ομοιοπολικού Δικτύου, Κρυσταλλική Δομή, Κρυσταλλική Δομή, Κρυσταλλογραφία, Ιονικοί Κρύσταλλοι, Μεταλλικοί Κρύσταλλοι, Τροχιακό, Κέλυφος, Υποκέλυφος

Τι είναι μια ατομική δομή

Ατομική δομή είναι η διάταξη των υποατομικών σωματιδίων σε ένα άτομο. Παλαιότερα, οι επιστήμονες πίστευαν ότι ένα άτομο είναι η μικρότερη μονάδα που μπορεί να βρεθεί στη γη και όλη η ύλη αποτελείται από άτομα, αλλά μεταγενέστερα πειράματα απέδειξαν ότι τα άτομα μπορούν να διαιρεθούν περαιτέρω σε υποατομικά σωματίδια. Ως εκ τούτου, η έννοια της ατομικής δομής μπήκε σε συζήτηση. Διαφορετικοί επιστήμονες πρότειναν διαφορετικές δομές για ένα άτομο. Αλλά με την ανάπτυξη της επιστήμης και της τεχνολογίας, αναπτύχθηκε η σύγχρονη ατομική θεωρία, η οποία εξηγεί ξεκάθαρα τη δομή ενός ατόμου.

Σύμφωνα με τη σύγχρονη ατομική θεωρία, ένα άτομο αποτελείται από τρεις τύπους υποατομικών σωματιδίων που ονομάζονται ηλεκτρόνια, πρωτόνια και νετρόνια. Τα πρωτόνια και τα νετρόνια βρίσκονται στη μέση των ατόμων, σχηματίζοντας έναν κεντρικό πυρήνα που ονομάζεται πυρήνας. Τα ηλεκτρόνια βρίσκονται σε συνεχή κίνηση γύρω από τον πυρήνα σε συγκεκριμένες οδούς. Ωστόσο, αυτά τα ηλεκτρόνια μοιάζουν με ένα σύννεφο ηλεκτρονίων που περιβάλλει τον πυρήνα του ατόμου.

Εικόνα 1:Ατομική δομή ηλίου

Δεδομένου ότι τα ηλεκτρόνια βρίσκονται σε συνεχή κίνηση γύρω από τον πυρήνα, δεν μπορούμε να προσδιορίσουμε την ακριβή θέση ενός ηλεκτρονίου κάθε φορά. Μπορούμε μόνο να πούμε την πιθανότητα να βρεθεί ένα ηλεκτρόνιο σε μια συγκεκριμένη θέση. Σύμφωνα με αυτές τις πιθανότητες, υπάρχουν ορισμένα κελύφη στα οποία κινούνται τα ηλεκτρόνια. Αυτά τα κελύφη έχουν το δικό τους κβαντισμένο επίπεδο ενέργειας. Έτσι, αυτά τα κελύφη είναι διατεταγμένα σύμφωνα με το ενεργειακό επίπεδο των ηλεκτρονίων που υπάρχουν σε αυτά τα κελύφη. Το κέλυφος με τη χαμηλότερη ενέργεια είναι το πλησιέστερο στον πυρήνα. Αυτά τα κελύφη ηλεκτρονίων ονομάζονται K, L, M, N, κ.λπ. από τον πυρήνα προς τα έξω.

Τα ηλεκτρονικά κελύφη μπορούν να χωριστούν περαιτέρω σε υποκελύφη. Αυτά τα υποκέλυφα ονομάζονται ως s subshell, p subshell, d subshell και f subshell. Εκτός από το υποκέλυφος s, άλλα υποκελύφη μπορούν να χωριστούν περαιτέρω σε τροχιακά. Κάθε τροχιακό μπορεί να χωρέσει το πολύ δύο ηλεκτρόνια που έχουν αντίθετα σπιν.

Τα ηλεκτρόνια είναι τα κύρια υποατομικά σωματίδια που συμμετέχουν σε χημικές αντιδράσεις. Ωστόσο, τα πρωτόνια και τα νετρόνια συμμετέχουν στις πυρηνικές αντιδράσεις.

Τι είναι η Crystal Structure

Η κρυσταλλική δομή είναι η διάταξη ατόμων ή μορίων σε έναν κρύσταλλο. Οι στερεές ενώσεις μπορούν να χωριστούν σε τρεις ομάδες ως κρυσταλλικές ενώσεις, ημι-κρυσταλλικές ενώσεις και μη κρυσταλλικές ενώσεις. Οι κρυσταλλικές ενώσεις έχουν μια καλά οργανωμένη δομή. Έχουν τρισδιάστατη οργάνωση. Η κρυσταλλική δομή μιας κρυσταλλικής ένωσης ονομάζεται πλέγμα. Η μικρότερη μονάδα αυτής της οργανωμένης δομής ονομάζεται κελί μονάδας. Αυτό το κελί μονάδας θα πρέπει να αντιπροσωπεύει τη συνολική διάταξη του κρυστάλλου.

Υπάρχουν τρεις κύριες δομές που προτείνονται για το κελί μονάδας. Είναι απλή κυβική δομή, κυβική δομή με κέντρο το σώμα και κυβική δομή με επίκεντρο το πρόσωπο. Όταν εξετάζουμε την κρυσταλλική δομή, υπάρχουν επτά δομές που μπορεί να έχει ένας κρύσταλλος που ονομάζονται σύμφωνα με τη συμμετρία. Είναι μονοκλινικά, τρικλινικά, τριγωνικά, εξαγωνικά, ορθορομβικά, τετραγωνικά και κυβικά.

Εικόνα 2:Κρυσταλλική Δομή NaCl

Επιπλέον, υπάρχουν κρυσταλλικές δομές που ονομάζονται ανάλογα με τον τύπο του χημικού δεσμού που υπάρχει σε αυτόν τον κρύσταλλο. Είναι ιοντικοί κρύσταλλοι, κρύσταλλοι ομοιοπολικού δικτύου και μεταλλικοί κρύσταλλοι. Ιονικοί κρύσταλλοι αποτελούνται από κατιόντα και ανιόντα που είναι διατεταγμένα σε κανονική, επαναλαμβανόμενη δομή. Κρυστάλλοι ομοιοπολικού δικτύου αποτελούνται από άτομα ή μόρια συνδεδεμένα μεταξύ τους μέσω ομοιοπολικών δεσμών που σχηματίζουν ένα δίκτυο ατόμων ή μορίων. Μεταλλικοί κρύσταλλοι αποτελούνται από μεταλλικά κατιόντα που περιβάλλονται από ελεύθερα κινούμενα ηλεκτρόνια.

Διαφορά μεταξύ της ατομικής δομής και της κρυσταλλικής δομής

Ορισμός

Ατομική Δομή: Η ατομική δομή είναι η διάταξη των υποατομικών σωματιδίων σε ένα άτομο.

Κρυσταλλική δομή: Η κρυσταλλική δομή είναι η διάταξη ατόμων ή μορίων σε έναν κρύσταλλο.

Δομή

Ατομική Δομή: Η ατομική δομή είναι μια σύνθετη δομή.

Κρυσταλλική δομή: Η κρυσταλλική δομή είναι μια καλά οργανωμένη δομή πλέγματος.

Στοιχεία

Ατομική Δομή: Τα άτομα αποτελούνται από υποατομικά σωματίδια:ηλεκτρόνια, πρωτόνια και νετρόνια.

Κρυσταλλική δομή: Οι κρύσταλλοι αποτελούνται από κατιόντα και ανιόντα ή ιόντα μετάλλων και ελεύθερα ηλεκτρόνια.

Παραλλαγές

Ατομική Δομή: Η συνολική ατομική δομή είναι η ίδια σε όλα τα άτομα.

Κρυσταλλική δομή: Οι κρυσταλλικές δομές είναι διαφορετικές μεταξύ τους ανάλογα με τα συστατικά που υπάρχουν στον κρύσταλλο.

Συμπέρασμα

Η ατομική δομή είναι σημαντική για την κατανόηση των πάντων σχετικά με τη χημεία. Η κρυσταλλική δομή είναι σημαντική για την αναγνώριση των κρυστάλλων, την κατανόηση των ιδιοτήτων των κρυστάλλων και την πρόβλεψη των αντιδράσεών τους. Η κύρια διαφορά μεταξύ της ατομικής δομής και της κρυσταλλικής δομής είναι ότι η ατομική δομή περιγράφει τη διάταξη των υποατομικών σωματιδίων σε ένα άτομο, ενώ η κρυσταλλική δομή περιγράφει τη διάταξη ατόμων ή μορίων σε μια κρυσταλλική ένωση.

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. "Helium atom QM" Από Χρήστη:Yzmo – Ίδια εργασία (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia
2. «Κρυσταλλική δομή NaCl» Από Eyal Bairey (χρήστης:Eyal Bairey) – Δική του εργασία (Δημόσιος Τομέας) μέσω Commons Wikimedia