Yapı Kristal Yapısı, Çeşitleri ve Örnekleri



kristal yapı Atomların, iyonların veya moleküllerin, yüksek bir mekansal düzenlemeye sahip olmasıyla karakterize edilen, doğada benimseyebileceği katı durumlardan biridir. Başka bir deyişle, bu, parlak ve vitröz görünümleri olan birçok cismi tanımlayan "korpüsküler mimarinin" kanıtıdır..

Bu simetriye ne teşvik ediyor ya da hangi kuvvet sorumlu? Parçacıklar yalnız değildir, ancak birbirleriyle etkileşirler. Bu etkileşimler enerji tüketir ve katı maddelerin kararlılığını etkiler, böylece parçacıklar bu enerji kaybını en aza indirmek için kendilerini barındırmaya çalışırlar.

Daha sonra, kendi doğaları kendilerini en istikrarlı mekansal düzenlemeye koymalarına neden olur. Örneğin, bu aynı yüklere sahip iyonlar arasındaki itişlerin minimum olduğu veya metaliklere benzer bazı atomların ambalajlarında mümkün olan en yüksek hacmi taşıdığı durum olabilir..

"Kristal" kelimesinin, diğer cisimler için yanlış temsil edilebilecek kimyasal bir anlamı vardır. Kimyasal olarak, örneğin DNA moleküllerinden (bir DNA kristali) oluşabilen düzenli bir yapıya (mikroskobik olarak) atıfta bulunur..

Bununla birlikte, aynalar veya şişeler gibi herhangi bir nesneyi veya camsı yüzeyi belirtmek için yaygın olarak kötüye kullanılır. Gerçek kristallerin aksine cam, silikatların amorf (dağınık) bir yapısından ve diğer birçok katkı maddesinden oluşur..

indeks

  • 1 yapı
    • 1.1 Üniter hücre
  • 2 Türleri
    • 2.1 Kristal sistemine göre
    • 2.2 Kimyasal yapısına göre
  • 3 Örnekler
    • 3.1 K2Cr2O7 (triclinic sistemi)
    • 3.2 NaCl (kübik sistem)
    • 3.3 ZnS (wurtzite, altıgen sistem)
    • 3.4 CuO (monoklinik sistem)
  • 4 Kaynakça

yapı

Üst resimde, bazı zümrüt taşlar gösterilmektedir. Bunun gibi birçok diğer mineral, tuz, metal, alaşım ve elmas kristal yapıdadır; Peki sıra ve simetri arasındaki ilişki nedir??

Eğer parçacıkları çıplak gözle görülebilen bir kristal simetri işlemleri uygulanırsa (ters çevirin, farklı açılarda döndürün, düzlemde yansıtın, vb.), O zaman mekanın tüm boyutlarında bozulmadan kaldığı görülecektir..

Bunun tersi, bir simetri işlemine tabi tutularak farklı sıralamanın elde edildiği şekilsiz bir katı için meydana gelir. Ek olarak, parçacıklarının rasgele dağılımını gösteren yapısal tekrarlama kalıplarından yoksundur..

Yapısal kalıbı oluşturan en küçük birim hangisidir? Üst resimde, kristalimsi katı uzayda simetrik iken, amorf olanı değildir.

Turuncu küreleri çevreleyen bazı kareler çizerseniz ve simetri işlemlerini uygularsanız, kristalin diğer kısımlarını oluşturduklarını göreceksiniz..

Önceki şey, asimetrik olanı bulana kadar, daha küçük ve daha küçük karelerle tekrarlanır; boyutundan önce gelen, tanım olarak birim hücredir..

Üniter hücre

Üniter hücre, kristal katı maddenin tamamen çoğaltılmasını sağlayan minimum yapısal ifadedir. Bundan, kristali bir araya getirmek, her yöne doğru hareket ettirmek mümkündür..

Küreler tarafından temsil edilen parçacıkların bir doldurma modelinin ardından yerleştirildiği küçük bir çekmece (gövde, kova, kap, vb.) Olarak kabul edilebilir. Bu kutunun boyutları ve geometrileri eksenlerinin (a, b ve c) uzunluklarına ve aralarındaki açılara (α, β ve γ) bağlıdır..

Tüm birim hücrelerin en basiti basit kübik yapınınkidir (üstten görüntü (1)). Bunun içinde kürelerin merkezi, küpün köşelerini işgal eder, dörtünü tabanına, dördünü de tavana yerleştirir.

Bu düzenlemede, küreler küpün toplam hacminin% 52'sini zorlukla kaplar ve doğa bir boşluğu bıraktığından, bu yapıyı benimseyen çok fazla bileşik veya eleman yoktur..

Bununla birlikte, küreler aynı küpte biri merkeze oturacak şekilde düzenlenirse (gövde üzerinde kübik merkezde, bcc), o zaman daha kompakt ve verimli bir paketleme elde edilebilir (2). Şimdi küreler toplam hacmin% 68'ini kaplıyor.

Öte yandan, (3) 'te hiçbir küre küpün merkezini işgal etmemektedir, ancak yüzlerinin merkezini işgal etmemektedir ve hepsi toplam hacmin% 74'üne kadar yer almaktadır (yüzlerde merkezlenen kübik, ccp)..

Böylece, aynı küp için kürelerin paketlenme şeklini (iyonlar, moleküller, atomlar, vb.) Değiştiren başka düzenlemelerin elde edilebileceği görülebilir..

tip

Kristal yapılar, kristal sistemlerine veya parçacıklarının kimyasal yapılarına göre sınıflandırılabilir..

Örneğin, kübik sistem hepsinden en yaygın olanıdır ve birçok kristal katı katı bundan yönetilir; ancak, bu aynı sistem hem iyonik kristallere hem de metal kristallere uygulanır.

Kristal sistemine göre

Önceki görüntüde, yedi ana kristal sistem temsil edilmiştir. Aslında, aynı sistemler için diğer ambalajlama biçimlerinin ürünü olan ve Bravais ağlarını oluşturan on dört tane olduğu fark edilebilir..

(1) den (3) e kadar kübik kristal sistemli kristaller. (2) 'de (mavi çizgilerle) merkezin ve köşelerin 8'inin sekiz komşuyla etkileşime girdiği, böylece kürelerin 8 koordinasyon numarasına sahip olduğu gözlenmiştir. 12 (görmek için küpü herhangi bir yöne kopyalamanız gerekir).

Elemanlar (4) ve (5) basit dörtgen sisteme karşılık gelir ve yüzler üzerinde ortalanır. Kübikten farklı olarak c ekseni a ve b eksenlerinden daha uzundur.

(6) 'dan (9)' a ortofobik sistemler: basit ve tabanlardan (7) merkeze, vücuttan ve yüzlerden merkezlenenlere. Bu α, β ve γ 90º, ancak tüm taraflar farklı uzunluklarda.

Şekiller (10) ve (11) monoklinik kristallerdir ve (12) tricliniktir, tüm açıları ve eksenlerinde son eşitsizlikleri gösterir..

Elemanlar (13), kübiklere benzer fakat º 90º 'den farklı bir açı ile eşkenar dörtgen sistemdir. Sonunda altıgen kristaller var

Elementlerin (14) yer değiştirmeleri, yeşil noktalı çizgilerle takip edilen altıgen prizmayı oluşturur.

Kimyasal yapısına göre

- Kristaller iyonlarla oluşturulmuşsa, tuzlarda bulunan iyonik kristallerdir (NaCl, CaSO4, CuCl2, KBr, vb.)

- Glukoz gibi moleküller (mümkün olduğunda) moleküler kristaller; Bu durumda, ünlü şeker kristalleri.

- Bağları esasen kovalent olan atomlar kovalent kristaller oluşturur. Bunlar elmas veya silisyum karbür durumlarıdır.

- Ayrıca, altın gibi metaller metal kristalleri olan kompakt kübik yapıları oluşturur.

Örnekler

K2Cr2Ey7 (triclinic sistem)

NaCl (kübik sistem)

ZnS (wurtzite, altıgen sistem)

CuO (monoklinik sistem)

referanslar

  1. Quimitube. (2015). Neden "kristaller" kristal değildir. 24 Mayıs 2018 tarihinde alındı: quimitube.com
  2. Pressbooks. 10.6 Kristal Katılarda Kafes Yapıları. 26 Mayıs 2018'de alındı, opentextbc.ca
  3. Kristal Yapılar Akademik Kaynak Merkezi. [PDF]. 24 Mayıs 2018'de, web sitesinden alındı: web.iit.edu
  4. Ming. (30 Haziran 2015). Türleri Kristal Yapıları. 26 Mayıs 2018'de alındı, crystalvisions-film.com
  5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (31 Ocak 2018). Kristal Türleri. 26 Mayıs 2018'de alındı, nereden: thoughtco.com
  6. KHI. (2007). Kristal Yapılar. 26 Mayıs 2018'de alınan, folk.ntnu.no
  7. Paweł Maliszczak. (25 Nisan 2016). Panjshir Vadisi Afganistan'dan kaba zümrüt kristalleri. [Şekil]. 24 Mayıs 2018'de, commons.wikimedia.org adresinden alındı.
  8. Napy1kenobi. (26 Nisan 2008). Bravais kafesleri. [Şekil]. 26 Mayıs 2018’de, commons.wikimedia.org adresinden alındı
  9. Kullanıcı: Sbyrnes321. (21 Kasım 2011). Kristal veya şekilsiz. [Şekil]. 26 Mayıs 2018’de, commons.wikimedia.org adresinden alındı