Struktur kristal

Struktur kristal natrium klorida

Apakah struktur kristal?

The Struktur kristal Ia merujuk kepada cara di mana atom, ion atau molekul dianjurkan atau dibungkus dalam pepejal kristal seperti berlian, garam (natrium klorida) atau gula (sukrosa).

Pepejal kristal dibentuk rangkaian tiga dimensi unit yang sama yang disebut sel unit. Ini menyerupai blok pembinaan yang sama kecil (seperti layos) yang mengikat antara satu sama lain untuk membentuk kristal yang dapat kita lihat dengan mata kasar.

Struktur kristal terdiri daripada penerangan bentuk sel kesatuan ini dan kedudukan tepat yang setiap atom ada dalam sel tersebut.

Ciri -ciri struktur kristal

Dibentuk oleh sel unit yang diulang

Struktur kristal terdiri daripada pengulangan sel unit ke semua arah. Sel -sel ini terdiri daripada parallelepiped tiga dimensi yang bentuk dan saiznya ditakrifkan oleh tiga vektor yang dipanggil a, b dan c, dan oleh sudut antara vektor ini, yang dipanggil α, β dan γ.

Mereka adalah struktur yang sangat diperintahkan

Struktur kristal dicirikan dengan menjadi salah satu negeri yang paling diperintahkan yang wujud. Kristal begitu diperintahkan bahawa dengan mengetahui struktur sel unit yang mengandungi hanya segelintir atom, keseluruhan struktur kaca yang dibentuk oleh berjuta -juta atom, ion atau molekul boleh dibina semula.

Mereka hadir simetri

Kebanyakan sel unit yang pepejal kristal boleh dibina mempunyai beberapa jenis simetri. Ini bermaksud bahawa kandungan sebahagian sel diulangi di bahagian lain setelah melakukan putaran, refleksi atau pelaburan.

Boleh melayani anda: pengering putar: operasi, apa itu, bahagian, aplikasi

Sebagai contoh, jika sel unit mempunyai satah simetri, ini bermakna bahawa separuh sel adalah pantulan yang lain.

Hubungan antara sifat bahan dan struktur kristal

Terdapat banyak sifat fizikal dan kimia yang bergantung kepada struktur kristal:

Ketumpatan

Bergantung pada cara atom dibungkus dalam struktur kristal, struktur atau struktur yang lebih padat dapat diperolehi di mana atom lebih jauh dari satu sama lain. Dalam kes pertama, pepejal padat dan berat akan diperoleh, kerana lebih banyak atom dibungkus dalam jumlah yang lebih rendah.

• Contoh

Jika kita membandingkan tiga struktur kristal padu yang dipanggil padu mudah (p), kubik yang berpusat pada muka (FCC) dan padu yang berpusat pada badan (BCC) untuk atom yang sama, struktur BCC adalah 2 adalah 2.6 kali lebih padat daripada FCC, dan FCC adalah 1.4 kali lebih padat daripada p.

Bentuk kristal

Bentuk kristal yang dapat kita lihat dengan mata kasar adalah refleksi struktur kristal, dan khususnya, sel kesatuan. Bergantung pada struktur sel kesatuan, kristal akan tumbuh lebih banyak dalam satu arah daripada yang lain, yang menimbulkan kristal dengan bentuk yang berbeza seperti jarum, kuota, kristal heksagon, dll.

Anisotropi

Ciri -ciri fizikal seperti kekonduksian terma atau elektrik dan sifat magnet bahan sering lebih besar di seluruh arah material daripada di seluruh yang lain.

Ini dipanggil anisotropi, dan kesan ini sangat sengit dalam struktur kristal kerana mereka sangat teratur dan struktur biasa.

Boleh melayani anda: diasstreomers

Jenis struktur kristal

Struktur kristal dapat diklasifikasikan mengikut jenis sel unit yang dibentuk. Ini dicirikan oleh tiga sisi yang menyambung ke salah satu tepinya (dipanggil A, B dan C) dan oleh sudut antara sisi ini (dipanggil α, β dan γ).

Ini menimbulkan 7 sistem kristal. Dalam setiap sistem kristal ini, pelbagai jenis sel unit dapat dibezakan. Secara keseluruhan, terdapat 14 sel unit yang berbeza yang dipanggil 14 Bravais Networks dan diwakili di bawah:

Sistem padu

Seperti namanya, sel unit terdiri daripada kiub yang sempurna. Tiga sisi, A, B dan C adalah sama antara satu sama lain, dan tiga sudut mereka semua 90 °. Sistem ini terdiri daripada sel:

• Kubik sederhana atau primitif.
• Padu berpusat di dalam badan (BCC).
• Pusat Pusat di Faces (FCC).

Sistem Tetragonal

Dalam jenis struktur kristal ini, A dan B adalah sama, tetapi C berbeza, tetapi semuanya tetap tegak lurus antara satu sama lain. Sel tetragonal boleh:

• Tetragonal sederhana atau primitif.
• Badan berpusat badan.

Sistem Ortorrombic

Dalam sistem kristal ini, A, B dan C semuanya berbeza, tetapi mereka masih berserenjang antara satu sama lain. Terdapat 4 sel ortorrombik yang berbeza:

• Ortorrombik primitif atau sederhana.
• Orthrome -centered body.
• Asas -Centered Orthrome.
• Muka -scentered ortorombic.

Sistem Monoklinik

Sel monoclinik primitif Base -centered sel monoklinik

Sistem monoklinik serupa dengan heksagon, kecuali fakta bahawa semua sisinya berbeza. Terdapat dua sel untuk sistem monoklinik:

• Monoclinic primitif.
• Asas -centered monoklinik.

Boleh melayani anda: dihydroxyacetone: struktur, sifat, mendapatkan, menggunakan

Sistem Triclinic

Sel Triclinik

Dalam sistem tricycling tidak ada simetri. Semua sudut berbeza antara satu sama lain dan tidak semestinya harus 90 °. Semua sisinya juga berbeza.

Sistem heksagon

Sel heksagon

Sel ini mengandungi sisi a dan b berbeza dan berbeza c. Sudut α dan β adalah 90 ° manakala γ = 120 °.

Sistem trigonal atau rhomboyan

Sel trigonal atau rhomboedical

Ini adalah jenis struktur tertentu yang serupa dengan mengambil baldi dan meregangkannya di sepanjang dua simpang bertentangan. Semua pihak adalah sama dan juga sudut mereka, tetapi ini bukan 90 °.

Contoh struktur kristal

Natrium klorida

Struktur kristalnya terdiri daripada rangkaian padu yang berpusat pada wajah dengan 4 unit NaCl untuk setiap sel unit,

Besi Alfa

Besi mengkristal besi alfa pada suhu 768 ° C. Strukturnya adalah padu yang berpusat di dalam badan dengan 2 -medan 2.86 Å (atau 286 petang)

Besi gamma

Ia adalah bentuk besi yang berlaku antara 910 ° C dan 1400 ° C dan mempunyai struktur kristal padu yang berpusat pada wajah 3.64 Å (364 petang) kelebihan.

Berlian

Berlian adalah salah satu bentuk karbon yang paling berharga dan mempunyai struktur kristal padu yang berpusat pada wajah (FCC) yang mengandungi dua atom karbon dan 3 tepi 3.75 Å (375 petang).

Grafit

Grafit adalah satu lagi karbon yang sangat biasa. Dalam kes ini, ini adalah lembaran atom karbon bersama -sama membentuk cincin 6 anggota, yang menimbulkan struktur kristal heksagon.