Кристална структура: Разлика между версии
Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
Редакция без резюме |
разширение |
||
Ред 1:
'''Кристална структура''' е тип подреждане на градивните частици на [[твърдо вещество]], при което има повтаряемост на определен модел.
'''Кристална структура''' е тип подреждане на градивните частици на [[твърдо вещество]], при което във всяка точка от кристалната решетка се намира определена група атоми (''мотивна единица''), при което всички групи са еднакви по състав, строеж и ориентация спрямо решетката. Може да се счита, че структурата е резултат от синтез на [[кристална решетка|кристалната решетка]] и мотивната единица в резултат на размножаване на мотивната единица чрез транслация. Този модел на подреждане зависи от особеностите на градивните частици и цели достигането на най–стабилната възможна конфигурация. <!-- За разлика от [[Аморфна структура|аморфните вещества]] кристалите имат точна [[температура на топене]] -->.▼
В представите на хората кристалите имат плоски стени, които се пресичат под определен ъгъл и се асоциират със [[скъпоценен камък]]. Това е точно така при идеален [[кристал]], тъй като външният му изглед отразява вътрешния строеж. Но кристален строеж имат и много твърди тела, които не се асоциират по никакъв начин с тази представа – например [[метал]]ите. В чиста форма много материали са съставени от атоми, подредени в повтарящи се модели и затова се наричат кристални, за разлика от [[Аморфна структура|аморфните вещества]]. За разлика от тях кристалите имат точна [[температура на топене]]. Скъпоценният камък (например [[диамант]]) е единичен голям кристал от твърд неразтворим материал (в случая [[въглерод]]). Такива кристали са обаче много редки в природата и повечето твърди тела са поликристални – съставени от отделни области с кристален строеж (''кристалити''), подредени хаотично една спрямо друга.
В най-простия случай мотивната единица се състои от един [[атом]], например в кристалите на [[мед (елемент)|медта]] или [[желязо]]то. Възникващата в резултат на това кристална структура много прилича на кристалната решетка, но се отличава по това, че е съставена от атоми, а не от точки. Често това обстоятелство не се отчита и термините „кристална структура“ и „кристална решетка“ се употребяват като синоними. Когато обаче мотивната единица е по-сложна и съдържа два или повече атома, няма геометрично сходство между кристалната решетка и кристалната структура. Така например, структурата на [[магнезий|магнезия]] или [[диамант]]а не съвпадат геометрически с решетката: при тях мотивните единици се състоят от два атома.▼
== Теоретичен модел ==
{{основна|Кристална решетка}}▼
▲
▲В най-простия случай мотивната единица се състои от един [[атом]], например в кристалите на [[мед (елемент)|медта]] или [[желязо]]то. Възникващата в резултат на това кристална структура много прилича на кристалната решетка, но се отличава по това, че е съставена от атоми, а не от точки. Често това обстоятелство не се отчита и термините „кристална структура“ и „кристална решетка“ се употребяват като синоними. Когато обаче мотивната единица е по-сложна и съдържа два или повече атома, няма геометрично сходство между кристалната решетка и кристалната структура. Така например, структурата на [[магнезий|магнезия]] или [[диамант]]а не съвпадат геометрически с решетката: при тях мотивните единици се състоят от два атома.
Основни параметри на кристалната структура (някои от тях са свързани помежду си) са следните:
Line 13 ⟶ 18:
* [[координационно число|координационни числа]] на всички атоми.
===
▲{{основна|Кристална решетка}}
*'''Атомна кристална решетка''' - Атомите в атомната решетка са свързани със здрави, ковалентни химични връзки. Валентните електрони на атомите образуват общи електронни двойки между всеки два атома. Тези вещества имат голяма твърдост, висока температура на топене, не провеждат електричния ток, но са крехки. Те практически не се разтварят във вода. Целият им кристал може да се разглежда като една молекула. Атомна кристална решетка имат диамантът, графитът, кристалите на кварца и други.
Line 22 ⟶ 24:
*'''Йонна кристална решетка''' - В йонната кристална решетка [[йон]]ите са свързани с йонна връзка. Веществата с такъв строеж са твърди. Йонноизградените вещества са крехки и притежават висока температура на топене. В твърдо състояние не провеждат електричен ток. По-голяма част от тях са разтворими във вода. Разтворите и стопилките им провеждат електричен ток. Такива вещества са натриев хлорид, меден сулфат, калциев дихлорид и други.
=== Видове кристална решетка според симетрията ===
<gallery>
Картинка:Cubic,_face-centered.png|Кубична стенноцентрирана решетка
Line 37 ⟶ 39:
Полиморфизмът е свойство на някои вещества да образуват различни кристални структури при изменение на [[температура]]та и [[налягане]]то. Полиморфни модификации са структурните модификации на даден минерал или химично вещество с еднакъв химичен състав, например при въглерода - [[диамант]] и [[графит]], при калциевия карбонат - [[калцит]] и [[арагонит]].
== Методи за изследване ==
Наблюдението на отделни атоми е невъзможно с оптичен [[микроскоп]], защото [[дължина на вълната|дължината на вълната]] на видимата светлина е много по-голяма от размерите на атомите и междуатомните разстояния. Изследването на кристалната структура става възможно в началото на 20 век, когато са открити [[рентгенови лъчи|рентгеновите лъчи]]. През 1912 г. [[Макс фон Лауе]], Паул Книпинг и Валтер Фридрих (Max von Laue, Paul Knipping and Walter Friedrich) наблюдават за първи път [[дифракция]]та на рентгенови лъчи от кристали. Това откритие, заедно с предшествуващите разработки на Пол Питър Ивалд, (Paul Peter Ewald) [[Уилям Хенри Браг]] (William Henry Bragg) и [[Уилям Лорънс Браг]] (William Lawrence Bragg) дава начало на рентгеновата [[кристалография]]. Голямото значение на този метод се демонстрира и при изследванията на кристалната структура на ДНК половин век по-късно.
== Вижте също ==
| |||