Üniter hücre özellikleri, ağ sabitleri ve çeşitleri

birim hücre bir bütünün asgari ifadesini temsil eden hayali bir alan ya da bölgedir; Kimya durumunda, bütünün yapısal bir kalıptan sonra düzenlenmiş atomlardan, iyonlardan veya moleküllerden oluşan bir kristal haline gelmesi.

Günlük yaşamda bu kavramı içeren örnekleri bulabilirsiniz. Bunun için, elemanlarının belirli bir tekrarlayan sırasını gösteren nesnelere veya yüzeylere dikkat etmek gerekir. Bazı mozaikler, rölyefler, örtülü tavanlar, çarşaflar ve duvar kâğıtları, genel olarak birim hücre tarafından ne anlaşıldığını içerebilir..

Daha net göstermek için, duvar kağıdı olarak kullanılabilecek üst resme sahipsiniz. Görünüşe göre iki alternatif duyu ile kedi ve keçi; Kediler ayakları veya başları üzerinde dururlar ve keçiler uzanıp ya da aşağı bakar.

Bu kediler ve keçiler tekrarlayan bir yapısal dizi oluştururlar. Tüm kağıdı yapmak için, üniter hücrenin yüzey tarafından yeterli sayıda, translasyon hareketleriyle çoğaltılması yeterli olacaktır..

Olası birim hücreler mavi, yeşil ve kırmızı kutularla temsil edilir. Bu üçünün herhangi biri kağıdı elde etmek için kullanılabilir; ancak, görüntüde gözlenen aynı sırayı yeniden üretip üretmediklerini öğrenmek için onları yaratıcı bir şekilde yüzey boyunca hareket ettirmek gerekir..

Kızıl kareden başlayarak, üç sütun (kediler ve keçiler) sola hareket ettirilirse, alt kısımda artık iki keçinin görünmeyeceği, ancak bir tanesinin ortaya çıkacağı takdir edilecektir. Bu nedenle, başka bir sekansa yol açar ve birim hücre olarak kabul edilemez.

İki kareyi hayali hareket ettirselerdi, mavi ve yeşil, evet, aynı kağıt dizisi elde edilirdi. Her ikisi de üniter hücrelerdir; bununla birlikte, mavi kutu yeşil kutudan daha küçük olduğundan tanımı daha fazla yerine getirir.

indeks

• 1 Birim hücrelerin özellikleri
  • 1.1 Tekrarlayan birim sayısı
• 2 Hangi ağ sabitleri birim hücresini tanımlar??
• 3 Türleri
  • 3.1 Kübik
  • 3.2 Tetragonal
  • 3.3 Ortohorbik
  • 3.4 Monoklinik
  • 3.5 Triclinics
  • 3.6 Altıgen
  • 3.7 Tetikleme
• 4 Kaynakça

Birim hücrelerin özellikleri

Kendi tanımı, az önce açıklanan örneğe ek olarak, özelliklerinin birçoğunu netleştirir:

-Uzayda hareket ederlerse, yönü ne olursa olsun, dolu veya dolu cam elde edilir. Bunun nedeni, kediler ve keçilerde de belirtildiği gibi, yapısal sekansları çoğaltmalarıdır; tekrarlayan birimlerin uzamsal dağılımına eşit olan nedir.

-Diğer olası hücre seçenekleriyle karşılaştırıldığında mümkün olduğu kadar küçük olmalıdır (veya çok az yer kaplamalı).

-Normalde simetriktirler. Aynı şekilde, simetrisi, kelimenin tam anlamıyla bileşiğin kristallerine de yansır; Bir tuzun birim hücresi kübik ise, kristalleri kübik olacaktır. Bununla birlikte, çarpık geometrilere sahip birim hücrelerle açıklanan kristal yapılar vardır..

-Sırayla, retikül olarak bilinen şeyi üç boyutlu oluşturan noktalarla değiştirilebilen tekrarlayan birimler içerirler. Önceki örnekte kediler ve keçiler, üstün bir düzlemden görülen retiküler noktaları temsil eder; yani, iki boyut.

Tekrarlayan birim sayısı

Birim hücrelerin tekrarlayan birimler veya ızgara noktaları aynı oranda katı partikül sağlar.

Mavi kutu içindeki kedi ve keçi sayısını sayarsanız, iki kedi ve keçiniz olur. Aynı şey yeşil kutuda ve kırmızı kutuda da olur (bir ünite hücresi olmadığını bilseniz bile).

Örneğin, kedilerin ve keçilerin sırasıyla G ve C atomları olduğunu (garip bir hayvan kaynağı) olduğunu varsayalım. G ve C arasındaki oran mavi kutuda 2: 2 veya 1: 1 olduğundan, hata olmadan katı maddenin GC (veya CG) formülüne sahip olması beklenebilir..

Katı, az ya da çok küçük yapılar oluşturduğunda, tuzlar, metaller, oksitler, sülfitler ve alaşımlarda olduğu gibi, üniter hücrelerde, bütün tekrarlayan birimlerin tümü yoktur; yani, bir veya iki ünite ekleyen kısımları veya kısımları vardır..

GC için durum böyle değil. Öyleyse mavi kutu, kedileri ve keçileri ikiye (1 / 2G ve 1 / 2C) veya dört parçaya (1 / 4G ve 1 / 4C) "ayırır". Sonraki bölümlerde, bu üniter hücrelerde ızgara noktalarının uygun şekilde bu ve diğer şekillerde bölündüğü görülecektir..

Hangi ağ sabitleri bir birim hücresini tanımlar??

GC örneğinin birim hücreleri iki boyutludur; ancak, bu üç boyutu da dikkate alan gerçek modeller için geçerli değildir. Böylece, kareler veya paralelkenarlar paralel parçalara dönüştürülür. Şimdi, "hücre" terimi daha mantıklı geliyor.

Bu hücrelerin veya paralel parçaların boyutları, taraflarının ve açılarının ne kadar uzun olduğuna bağlıdır.

Alttaki resimde, kenarlardan oluşan paralel bölmenin alt arka köşesine sahibiz. için, b ve c, ve α, β ve γ açıları.

Görüldüğü gibi, için biraz daha uzun b ve c. Merkezde, aradaki α, β ve γ açılarını gösteren noktalı bir daire vardır. ac, cb ve ba, Sırasıyla. Her birim hücre için bu parametreler sabit değerlere sahiptir ve simetrilerini ve kristalin geri kalanının parametrelerini tanımlar..

Yine bir miktar hayal gücü uygulayarak görüntünün parametreleri, kenarına gerilmiş bir küp benzeri bir hücreyi tanımlar. için. Böylece, farklı uzunluklarda ve kenarlarında açıları olan birim hücreler ortaya çıkar, bu da birkaç tipte sınıflandırılabilir..

tip

Üst görüntüde birim hücrelerin içindeki noktalı çizgilerin başlamasına dikkat edin: daha önce açıklandığı gibi alt sırt açısını gösterirler. Şu soru sorulabilir, retiküler noktalar veya tekrarlayan birimler nerede? Hücrelerin boş olduğu yönünde yanlış bir izlenim vermelerine rağmen, cevap tepe noktalarında yatmaktadır..

Bu hücreler, tekrarlayan birimlerin (görüntünün gri noktaları) köşelerinde yer alacak şekilde üretilir veya seçilir. Önceki bölümde oluşturulan parametrelerin değerlerine bağlı olarak, her birim hücre için sabitler, yedi kristalli sistem elde edilmiştir..

Her kristal sisteminin kendi birim hücresi vardır; ikincisi ilki tanımlar. Üst resimde, yedi kristalli sisteme karşılık gelen yedi kutu vardır; veya biraz daha özetlenmiş bir şekilde, kristal ağlar. Dolayısıyla, örneğin bir kübik birim hücre, bir kübik kristal ağını tanımlayan kristal sistemlerden birine karşılık gelir..

Görüntüye göre, kristal sistemler veya ağlar:

-kübik

-dörtgen şeklinde

-ortorombiktir

-altıgen şeklinde

-monoklinik

-trıklinık

-köşeli

Ve bu kristalin sistemler içinde on dört Bravais ağını oluşturan başkaları ortaya çıkar; Tüm kristal ağlar arasında en temel olanları.

kübik

Bir küpte tüm taraflar ve açılar eşittir. Bu nedenle, bu birim hücrede aşağıdakiler doğrudur:

için = b = c

α = β = γ = 90º

Üç kübik birim hücre vardır: basit veya ilkel, gövdede ortalanmış (bcc) ve yüzlerde ortalanmış (fcc). Farklılıklar, noktaların (atomlar, iyonlar veya moleküller) nasıl dağıldığına ve sayılarına bağlıdır..

Bu hücrelerin hangisi en kompakt olanıdır? Hacmi daha çok işgal edilen nokta: Kübik yüzlere ortalanmış. Unutmayın ki, kediler ve keçiler için puanları başlangıçta değiştirirsek, bunların tek bir hücreyle sınırlı kalmayacağını; onlar ait olacak ve birkaç kişi tarafından paylaşılacaklardı. Yine, G veya C bölümleri olurdu.

Birim sayısı

Kediler veya keçiler köşelerdeyse 8 üniter hücre tarafından paylaşılırlardı; yani, her bir hücrede 1/8 G veya C olacaktır. Görselleştirmek için her birinde iki satırın iki sütununda 8 küp toplayın veya hayal edin.

Kediler veya keçiler yüzlerde olsaydı, sadece 2 birim hücre tarafından paylaşılırlardı. Görmek için iki küpü bir araya getirin.

Öte yandan, kedi veya keçi küpün merkezinde olsaydı, sadece tek bir üniter hücreye ait olurdu; Aynı şey, konsepte yaklaşıldığında ana görüntünün kutuları ile olur..

O zaman, yukarıda bahsedilen, basit bir kübik birim hücresinde bir birim veya retiküler nokta, çünkü 8 köşelidir (1/8 x 8 = 1). Gövde merkezli kübik hücre için elimizde: merkezde bir atom ve bir nokta veya birime eşit olan 8 tepe noktası; bu nedenle orada iki birimler.

Ve yüzlerde merkezlenen kübik hücre için: 8 nokta (1) ve altı nokta; burada her bir noktanın veya birimin yarısının paylaşıldığı (1/2 x 6 = 3); bu nedenle, var dört birimler.

dörtgen şeklinde

Tetragonal sistem için birim hücre ile ilgili benzer yorumlar yapılabilir. Yapısal parametreleri aşağıdaki gibidir:

için = b ≠ c

α = β = γ = 90º

ortorombiktir

Ortofobik hücrenin parametreleri:

için ≠ b ≠ c

α = β = γ = 90º

monoklinik

Monoklinik hücre için parametreler:

için ≠ b ≠ c

a = γ = 90º; ≠ ≠ 90º

trıklinık

Triclinic hücre için parametreler şunlardır:

için ≠ b ≠ c

α ≠ β ≠ γ ≠ 90º

altıgen şeklinde

Altıgen hücre parametreleri:

için = b ≠ c

a = β = 90º; ≠ ≠ 120º

Aslında hücre altıgen bir prizmanın üçüncü kısmı..

köşeli

Ve son olarak, trigonal hücre için parametreler:

için = b = c

α = β = γ ≠ 90º

referanslar

1. Whitten, Davis, Peck ve Stanley. (2008). Kimya. (8. basım). CENGAGE Öğrenme P 474-477.
2. Shiver ve Atkins. (2008). İnorganik kimya (Dördüncü baskı). Mc Graw Hill.
3. Vikipedi. (2019). İlkel hücre. Alınan: en.wikipedia.org
4. Bryan Stephanie. (2019). Birim Hücre: Kafes Parametreleri ve Kübik Yapılar. Çalışma. Alınan: study.com
5. Akademik Kaynak Merkezi. (N.D.). Kristal yapılar [PDF]. Illinois Teknoloji Enstitüsü. Web.iit.edu adresinden alındı
6. Belford Robert. (7 Şubat 2019). Kristal kafesler ve birim hücreler. Kimya Libretexts. Şu kaynaktan alındı: chem.libretexts.org