Struktur kristal

Struktur kristal natrium klorida

Apa struktur kristal?

Itu struktur kristal Ini mengacu pada cara di mana atom, ion atau molekul diatur atau dikemas dalam padatan kristal seperti berlian, garam (natrium klorida) atau gula (sukrosa).

Padatan kristal terbentuk tiga jaringan -dimensi unit identik yang disebut sel unit. Ini menyerupai blok konstruksi identik kecil (seperti layo) yang mengikat satu sama lain untuk membentuk kristal yang dapat kita lihat dengan mata telanjang.

Struktur kristal terdiri dari deskripsi bentuk sel kesatuan ini dan posisi tepat yang dimiliki masing -masing atom di dalam sel tersebut.

Karakteristik struktur kristal

Dibentuk oleh sel unit yang diulangi

Struktur kristal terdiri dalam pengulangan sel satuan di semua arah. Sel -sel ini terdiri dari tiga dimensi paralelepiped yang bentuk dan ukurannya ditentukan oleh tiga vektor yang disebut A, b Dan C, dan dengan sudut antara vektor -vektor ini, yang disebut α, β dan γ.

Mereka adalah struktur yang sangat dipesan

Struktur kristal ditandai dengan menjadi salah satu keadaan yang paling banyak dipesan yang ada. Kristal -kristal diperintahkan sehingga dengan mengetahui struktur sel satuan yang hanya berisi segelintir atom, seluruh struktur gelas yang dibentuk oleh jutaan atom, ion atau molekul dapat dibangun kembali.

Mereka menghadirkan simetri

Sebagian besar sel unit yang dapat dibangun oleh padatan kristal memiliki beberapa jenis simetri. Ini berarti bahwa isi bagian sel diulangi di bagian lain setelah melakukan rotasi, refleksi atau investasi.

Dapat melayani Anda: Rotary Dryer: Operasi, untuk apa, bagian, aplikasi

Misalnya, jika sel satuan memiliki bidang simetri, ini berarti bahwa setengah dari sel adalah refleksi dari yang lain.

Hubungan antara sifat materi dan struktur kristal

Ada banyak sifat fisik dan kimia yang bergantung pada struktur kristal:

Kepadatan

Tergantung pada cara atom dikemas dalam struktur kristal, struktur atau struktur yang lebih kompak dapat diperoleh di mana atom lebih jauh dari satu sama lain. Dalam kasus pertama, padatan yang padat dan berat akan diperoleh, karena lebih banyak atom dikemas dalam volume yang lebih rendah.

• Contoh

Jika kita membandingkan tiga struktur kristal kubik yang disebut kubik sederhana (P), kubik yang berpusat pada wajah (FCC) dan kubik yang berpusat pada tubuh (BCC) untuk atom yang sama, struktur BCC adalah 2 adalah 2.6 kali lebih padat dari FCC, dan FCC adalah 1.4 kali lebih padat dari P.

Bentuk kristal

Bentuk kristal yang dapat kita lihat dengan mata telanjang adalah cerminan dari struktur kristal, dan khususnya, sel kesatuan. Bergantung pada struktur sel kesatuan, kristal akan tumbuh lebih banyak dalam satu arah daripada pada yang lain, yang menimbulkan kristal dengan bentuk yang berbeda seperti jarum, kuota, kristal heksagonal, dll.

Anisotropi

Sifat fisik seperti konduktivitas termal atau listrik dan sifat magnetik materi seringkali lebih besar di seluruh arah material daripada di seluruh yang lain.

Ini disebut anisotropi, dan efek ini sangat intens dalam struktur kristal karena mereka adalah struktur yang sangat tertib dan teratur.

Dapat melayani Anda: diastreomer

Jenis Struktur Kristal

Struktur kristal dapat diklasifikasikan sesuai dengan jenis sel satuan yang dengannya mereka terbentuk. Ini ditandai oleh tiga sisi yang terhubung ke salah satu ujungnya (disebut a, b dan c) dan oleh sudut antara sisi -sisi ini (disebut α, β dan γ).

Ini memunculkan 7 sistem kristal. Dalam masing -masing sistem kristal ini, berbagai jenis sel unit dapat dibedakan. Secara total, ada 14 sel unit berbeda yang disebut 14 jaringan Bravais dan diwakili di bawah ini:

Sistem kubik

Seperti namanya, sel unit terdiri dari kubus yang sempurna. Tiga sisi, A, B dan C sama satu sama lain, dan tiga sudutnya semuanya 90 °. Sistem ini terdiri dari sel:

• Kubik Sederhana atau Primitif.
• Cubic Centered in the Body (BCC).
• Cubic Centered on Faces (FCC).

Sistem tetragonal

Dalam jenis struktur kristal ini, A dan B adalah sama, tetapi C berbeda, tetapi semua tetap tegak lurus satu sama lain. Sel tetragonal bisa:

• Tetragonal sederhana atau primitif.
• Tetragonal yang berpusat pada tubuh.

Sistem Ortorombik

Dalam sistem kristal ini, A, B dan C semuanya berbeda, tetapi mereka masih tegak lurus satu sama lain. Ada 4 sel ortorombik yang berbeda:

• Ortorombik primitif atau sederhana.
• Orthrome yang berpusat pada tubuh.
• Orthrome yang berpusat pada dasar.
• Ortorombik yang berpusat pada wajah.

Sistem monoklinik

Sel monoklinik primitif Sel monoklinik basis -pusat

Sistem monoklinik mirip dengan heksagonal, kecuali fakta bahwa semua sisinya berbeda. Ada dua sel untuk sistem monoklinik:

• Monoklinik primitif.
• Monoklinik Basis -Dusun.

Dapat melayani Anda: dihydroxyacetone: struktur, properti, memperoleh, penggunaan

Sistem Triclinic

Sel triklinik

Dalam sistem roda tiga tidak ada simetri. Semua sudut berbeda satu sama lain dan tidak harus 90 °. Semua sisinya juga berbeda.

Sistem heksagonal

Sel heksagonal

Sel ini berisi sisi A dan B sisi C yang berbeda dan berbeda. Sudut α dan β keduanya 90 ° sedangkan γ = 120 °.

Sistem trigonal atau rhomboyan

Sel trigonal atau rhomboedical

Ini adalah jenis struktur tertentu yang mirip dengan mengambil ember dan meregangkannya sepanjang dua simpul yang berlawanan. Semua sisi sama dan juga sudutnya, tetapi ini bukan 90 °.

Contoh struktur kristal

Natrium klorida

Struktur kristalnya terdiri dari jaringan kubik yang berpusat pada wajah dengan 4 unit NaCl untuk setiap sel unit,

Alfa Iron

Besi mengkristal besi alfa pada 768 ° C. Strukturnya berpusat pada kubik di dalam tubuh dengan 2 -tepi 2.86 Å (atau 286 PM)

Gamma Iron

Ini adalah bentuk besi yang terjadi antara 910 ° C dan 1400 ° C dan memiliki struktur kristal kubik yang berpusat pada wajah 3.64 Å (364 sore) dari tepi.

berlian

Berlian adalah salah satu bentuk karbon paling berharga dan memiliki struktur kristal kubik yang berpusat pada wajah (FCC) yang mengandung dua atom karbon dan 3 tepi 3.75 Å (375 sore).

Grafit

Grafit adalah karbon yang sangat umum. Dalam hal ini, ini adalah lembaran atom karbon bersama -sama membentuk cincin 6 anggota, yang memunculkan struktur kristal heksagonal.