Πώς είναι διατεταγμένα τα άτομα μέσα σε ένα κρύσταλλο;

Τα άτομα μέσα σε ένα κρύσταλλο είναι διατεταγμένα σε ένα εξαιρετικά διατεταγμένο και επαναλαμβανόμενο τρισδιάστατο μοτίβο που ονομάζεται κρυστάλλινο πλέγμα . Αυτό το μοτίβο χαρακτηρίζεται από:

1. Κυτταρική μονάδα: Το βασικό δομικό στοιχείο του κρυσταλλικού πλέγματος είναι το κύτταρο μονάδας . Είναι μια μικρή, επαναλαμβανόμενη μονάδα που περιέχει το μικρότερο επαναλαμβανόμενο πρότυπο ατόμων.

2. Σημεία πλέγματος: Το κύτταρο μονάδας ορίζεται από ένα σύνολο σημείων που ονομάζονται σημεία Lattice , που αντιπροσωπεύουν τις θέσεις των ατόμων μέσα στον κρύσταλλο.

3. Μεταφραστική συμμετρία: Το κρυσταλλικό πλέγμα παρουσιάζει μεταφραστική συμμετρία , που σημαίνει ότι το κύτταρο μονάδας επαναλαμβάνεται επ 'αόριστον σε τρεις διαστάσεις.

4. Παραγγελία μεγάλης εμβέλειας: Αυτή η επαναλαμβανόμενη διάταξη των ατόμων εκτείνεται σε μεγάλες αποστάσεις, με αποτέλεσμα τις χαρακτηριστικές ιδιότητες του κρυστάλλου όπως η σκληρότητα, η διάσπαση και η ανισοτροπία.

Τύποι κρυστάλλων πλέγματα:

Υπάρχουν επτά θεμελιώδη συστήματα κρυστάλλων, το καθένα με ένα μοναδικό σύνολο διαστάσεων κυττάρων μονάδων και γωνιών:

* cubic: Όλες οι πλευρές ίσες, όλες οι γωνίες 90 μοίρες (π.χ. διαμάντι, αλάτι)

* Tetragonal: Δύο πλευρές ίσες, όλες οι γωνίες 90 μοίρες (π.χ. ρουτίλιο, κασερίτη)

* Ορθορομβικό: Όλες οι πλευρές άνισες, όλες οι γωνίες 90 μοίρες (π.χ. θείο, topaz)

* Μονοκλινική: Όλες οι πλευρές άνισες, δύο γωνίες 90 μοίρες (π.χ. γύψος, μαρμαρυγία)

* Triclinic: Όλες οι πλευρές άνισες, όλες οι γωνίες άνισες (π.χ. τυρκουάζ)

* Hexagonal: Τρεις πλευρές ίσες, δύο γωνίες 90 μοίρες, ένας 120 μοίρες (π.χ. γραφίτη, χαλαζία)

* rhombohedral (Trigonal): Όλες οι πλευρές ίσες, όλες οι γωνίες ίσες (π.χ. ασβεστίτη, τουρμαλίνη)

κρυσταλλική δομή έναντι κρυστάλλου:

* Πλέγμα κρυστάλλου: Αναφέρεται στο αφηρημένο γεωμετρικό πλαίσιο που περιγράφει την επαναλαμβανόμενη διάταξη των ατόμων.

* Κρυσταλλική δομή: Αναφέρεται στην πραγματική διάταξη των ατόμων εντός του κυττάρου μονάδας, συμπεριλαμβανομένων των τύπων, των μεγεθών και των αλληλεπιδράσεων συγκόλλησης.

Παραδείγματα:

* Diamond: Ένα πλέγμα κυβικού (FCC) με άτομα με άνθρακα σε κάθε σημείο πλέγματος.

* Χλωριούχο νάτριο (NaCl): Ένα πλέγμα κυβικού (FCC) με εναλλασσόμενα ιόντα Na και Cl.

* χαλαζία: Ένα εξαγωνικό πλέγμα με άτομα πυριτίου και οξυγόνου.

Σημασία της κρυσταλλικής δομής:

Η διάταξη των ατόμων σε ένα κρύσταλλο επηρεάζει σημαντικά τις φυσικές και χημικές του ιδιότητες, όπως:

* Σημείο τήξης: Οι κρύσταλλοι με ισχυρότερους δεσμούς έχουν υψηλότερα σημεία τήξης.

* σκληρότητα: Οι κρύσταλλοι με σφιχτά συσκευασμένα άτομα είναι πιο δύσκολα.

* Ηλεκτρική αγωγιμότητα: Η διάταξη των ηλεκτρονίων επηρεάζει την αγωγιμότητα.

* Οπτικές ιδιότητες: Η κρυσταλλική δομή επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο το φως αλληλεπιδρά με το υλικό.

Η κατανόηση των κρυσταλλικών δομών είναι απαραίτητη για την επιστήμη των υλικών, τη χημεία και άλλους τομείς.