De structuur van kristallen

De structuur van kristallen

Al in de 18e eeuw. een hypothese werd naar voren gebracht, dat de juiste externe vorm van de kristallen het resultaat is van hun interne structuur. Aanvankelijk was het de bedoeling, die elementen van de kristalstructuur, gerangschikt in een regelmatig ruimtelijk netwerk, er zijn moleculen met geometrische vormen: toren, elipsoidy, veelvlakken. Als resultaat van het onderzoek was het overtuigd, dat de elementaire componenten van kristallen niet alleen chemische moleculen kunnen zijn, maar ook atomen en ionen. Het idee van de interne structuur van kristallen in de vorm van roosters is ook experimenteel correct bevonden, waarin de atomen, ionen of hun groepen worden met exact gelijke intervallen in een bepaalde richting herhaald.

Ruimtelijk netwerk en zijn elementen.

Het eenvoudigste element van het rooster is het punt, een netwerkknooppunt genoemd. De reeks identieke punten die zich met gelijke intervallen d1 langs een bepaalde richting herhalen, creëert een roosterlijn. Door een ander te kiezen, niet-parallelle richting en de afstand d2 tussen identieke punten, krijgen we een reeks punten die correct worden herhaald in een tweedimensionale ruimte, dat wil zeggen een roostervlak of een vlak rooster. Als we het tralievlak verschuiven met de afstand d3 in de derde, we verkrijgen de juiste rangschikking van punten in de ruimte, dat wil zeggen, het ruimtelijke netwerk. Er is een nauwe relatie tussen het rooster en de uiterlijke vorm van kristallen. Kristallen worden begrensd door platte vlakken, die in het ruimtelijke rooster corresponderen met stellen evenwijdige roostervlakken, elke rand van het kristal heeft een reeks parallelle roosterlijnen.

De kleinste volumetrische eenheid van het rooster is het elementaire parallellepipedum, ook wel eenheidscel of cel genoemd. Het wordt begrensd door de randen van de lengtes d1, d2, d3, overeenkomend met de kleinste afstand tussen atomen, ionen of moleculen in de knooppunten van het netwerk die de hoeken vormen. In het meest algemene geval zijn de hoeken tussen de randen van een elementair parallellepipedum verschillend (niet gelijk aan 90 °), evenals de afstand tussen de netwerkpunten in de drie richtingen zijn verschillend. Er zijn echter rechthoekige netwerken, en de afstand tussen de netwerkpunten kan in twee of drie richtingen gelijk zijn.

Het ruimtelijke rooster van een bepaalde stof verschilt van het rooster van andere stoffen door de lengte van de randen van het elementaire parallellepipedum en in veel gevallen ook door de hoeken ertussen. Elke stof heeft dus zijn eigen ruimtelijke rooster. Om dit netwerk te beschrijven, is het noodzakelijk om de vorm van zijn elementaire parallellepipedum te kennen, die correct wordt herhaald in 3 routebeschrijving.

Om een ​​elementair parallellepipedum te definiëren, wordt een van de knooppunten van het ruimtelijke rooster genomen als de oorsprong van het coördinatensysteem, en drie eenvoudige netwerkuitgangen ervan, achter de assen x-coördinaten, Y, met. De hoek tussen de y- en z-as is gemarkeerd met de letter a, tussen de x- en z-as - α, en tussen de x- en y-assen - β. De kortste afstand tussen de netwerkpunten in de x-asrichting wordt een genoemd, in de y-b richting, en in de richting van de z-as - c. Complex van hoeken α, b, γ en netwerkhiaten a, b, c worden roosterconstanten genoemd, dat wil zeggen constanten van ruimtelijke netwerken. Afstand tussen netwerkpunten a, b, c wordt gemeten in nanometers.