La estructura de los cristales

La estructura de los cristales

Ya en el siglo XVIII. se planteó una hipótesis, que la forma externa correcta de los cristales es el resultado de su estructura interna. Inicialmente se suponía, que los elementos de la estructura cristalina, dispuestos en una red espacial regular, hay moléculas con formas geométricas: torre, elipsoidy, poliedros. Como resultado de la investigación, se convenció, que los componentes elementales de los cristales pueden no ser solo moléculas químicas, pero también átomos e iones. Confirmó experimentalmente la corrección de la imagen de la estructura interna de los cristales en forma de celosías., en el que los átomos, Los iones o sus grupos se repiten en una dirección dada a intervalos exactamente iguales..

Red espacial y sus elementos.

El elemento más simple de la celosía es el punto, llamado nodo de red. El conjunto de puntos idénticos que se repiten a intervalos iguales d1 a lo largo de alguna dirección crea una línea de celosía. Eligiendo otro, dirección no paralela y la distancia d2 entre puntos idénticos, obtenemos un conjunto de puntos que se repiten correctamente en un espacio bidimensional, es decir, un plano de celosía o una celosía plana. Si cambiamos el plano de la celosía por el espaciado d3 en el tercer, Se obtendrá una correcta disposición de los puntos en el espacio en una dirección no paralela., es decir, la red espacial. Existe una estrecha relación entre la celosía y la forma exterior de los cristales.. Los cristales están delimitados por caras planas., que en la celosía espacial corresponden a conjuntos de planos de celosía paralelos, cada borde del cristal tiene un conjunto de líneas de celosía paralelas.

La unidad volumétrica más pequeña de la celosía es el paralelepípedo elemental., también llamada celda unitaria o celda. Está limitado por los bordes de las longitudes d1, d2, d3, correspondiente a la distancia más pequeña entre átomos, iones o moléculas en los nodos de la red que forman sus esquinas.. En el caso más general, los ángulos entre los bordes de un paralelepípedo elemental son diferentes (no igual a 90 °), así como el espaciado de los puntos de la red en las tres direcciones son diferentes. Sin embargo, existen redes rectangulares, y el espaciado de los puntos de la red puede ser igual en dos o tres direcciones.

La red espacial de una sustancia dada se diferencia de la red de otras sustancias por la longitud de los bordes del paralelepípedo elemental y, en muchos casos, también por los ángulos entre ellos.. Por tanto, cada sustancia tiene su propia red espacial. Para describir esta red es necesario conocer la forma de su paralelepípedo elemental, que se repite correctamente en 3 direcciones.

Para definir un paralelepípedo elemental, uno de los nodos de la celosía espacial se toma como origen del sistema de coordenadas., y tres salidas de red simples de él, detrás de los ejes x coordenadas, y, con. El ángulo entre los ejes yyz está marcado con la letra a, entre los ejes xyz - α, y entre los ejes xey - β. La distancia más corta entre los puntos de la red en la dirección del eje x se llama, en la dirección y-b, y en la dirección del eje z - c. Complejo de ángulos α, B, γ y brechas de red a, B, c se llaman constantes de celosía, es decir, constantes de redes espaciales. Espaciado entre puntos de la red a, B, c se mide en nanómetros.