La struttura dei cristalli

La struttura dei cristalli

Già nel XVIII secolo. è stata avanzata un'ipotesi, che la corretta forma esterna dei cristalli è il risultato della loro struttura interna. Inizialmente si supponeva, quegli elementi della struttura cristallina, organizzato in una rete spaziale regolare, ci sono molecole con forme geometriche: Torre, elissoide, poliedri. Come risultato della ricerca, è stato convinto, che i componenti elementari dei cristalli possono essere non solo molecole chimiche, ma anche atomi e ioni. Anche l'idea della struttura interna dei cristalli sotto forma di reticoli è stata confermata sperimentalmente corretta, in cui gli atomi, gli ioni oi loro gruppi vengono ripetuti in una data direzione a intervalli esattamente uguali.

Rete spaziale e suoi elementi.

L'elemento più semplice del reticolo è il punto, chiamato nodo di rete. L'insieme di punti identici che si ripetono a intervalli uguali d1 lungo una certa direzione crea una linea reticolare. Scegliendone un altro, direzione non parallela e distanza d2 tra punti identici, otteniamo un insieme di punti che si ripetono correttamente in uno spazio bidimensionale, cioè un piano reticolare o un reticolo planare. Se spostiamo il piano del reticolo della spaziatura d3 nel terzo, si ottiene la corretta disposizione dei punti nello spazio, cioè la rete spaziale. Esiste una stretta relazione tra il reticolo e la forma esterna dei cristalli. I cristalli sono confinati da facce piatte, che nel reticolo spaziale corrispondono a insiemi di piani reticolari paralleli, ogni bordo del cristallo ha una serie di linee reticolari parallele.

L'unità volumetrica più piccola del reticolo è il parallelepipedo elementare, chiamata anche cella unitaria o cella. È limitato dai bordi delle lunghezze d1, d2, d3, corrispondente alla più piccola distanza tra gli atomi, ioni o molecole nei nodi della rete che formano i suoi angoli. Nel caso più generale, gli angoli tra i bordi di un parallelepipedo elementare sono diversi (non uguale a 90 °), così come la spaziatura dei punti della rete nelle tre direzioni sono differenti. Tuttavia, ci sono reti rettangolari, e la distanza dei punti della rete può essere uguale in due o tre direzioni.

Il reticolo spaziale di una data sostanza differisce dal reticolo di altre sostanze per la lunghezza dei bordi del parallelepipedo elementare e in molti casi anche per gli angoli tra di loro. Ogni sostanza ha quindi il proprio reticolo spaziale. Per descrivere questa rete è necessario conoscere la forma del suo parallelepipedo elementare, che si ripete correttamente in 3 indicazioni.

Per definire un parallelepipedo elementare, uno dei nodi del reticolo spaziale è preso come origine del sistema di coordinate, e tre semplici uscite di rete da esso, dietro le coordinate x degli assi, Y, con. L'angolo tra gli assi yez è contrassegnato dalla lettera a, tra gli assi xez - α, e tra gli assi xey - β. La distanza più breve tra i punti della rete nella direzione dell'asse x è chiamata a, nella direzione y-b, e nella direzione dell'asse z - c. Complesso di angoli α, b, γ e lacune di rete a, b, c sono chiamate costanti reticolari, cioè costanti di reti spaziali. Spaziatura tra i punti della rete a, b, c è misurato in nanometri.