Strukturen til krystaller

Strukturen til krystaller

Allerede på 1700-tallet. en hypotese ble fremmet, at den korrekte ytre formen til krystallene er resultatet av deres indre struktur. Opprinnelig skulle det være, at elementene i krystallstrukturen, ordnet i et vanlig romlig nettverk, det er molekyler med geometriske former: tårn, elipsoidy, polyeder. Som et resultat av forskningen ble den overbevist, at de elementære komponentene i krystaller ikke bare kan være kjemiske molekyler, men også atomer og ioner. Ideen om den indre strukturen til krystaller i form av gitter er også bekreftet å være riktig eksperimentelt, der atomene, ioner eller gruppene deres gjentas i en gitt retning med nøyaktig like intervaller.

Romlig nettverk og dets elementer.

Det enkleste elementet i gitteret er poenget, kalt en nettverksnode. Settet med identiske punkter som gjentas med like intervaller d1 i en eller annen retning, skaper en gitterlinje. Ved å velge en annen, ikke-parallell retning og avstanden d2 mellom identiske punkter, får vi et sett med punkter som gjentas riktig i et todimensjonalt rom, det vil si et gitterplan eller et plan gitter. Hvis vi forskyver gitterplanet med d3-avstanden i det tredje, vi får riktig plassering av punkter i rommet, det geografiske nettverket. Det er et nært forhold mellom gitteret og den ytre formen til krystaller. Krystaller er begrenset av flate ansikter, som i det romlige gitteret tilsvarer sett med parallelle gitterplan, hver kant av krystallet har et sett med parallelle gitterlinjer.

Den minste volumetriske enheten til gitteret er den elementære parallellpipepipen, også kalt en enhetscelle eller en celle. Den er begrenset av kantene på lengdene d1, d2, d3, tilsvarer den minste avstanden mellom atomer, ioner eller molekyler i nodene i nettverket som danner hjørnene. I det mest generelle tilfellet er vinklene mellom kantene til en elementær parallellpiped forskjellig (ikke lik 90 °), så vel som avstanden til nettverkspunktene i de tre retningene er forskjellig. Imidlertid er det rektangulære nettverk, og avstanden til nettverkspunktene kan være lik i to eller tre retninger.

Det romlige gitteret til et gitt stoff skiller seg fra gitteret til andre stoffer ved lengden på kantene til den elementære parallellpipepipen og i mange tilfeller også ved vinklene mellom dem. Hvert stoff har derfor sitt eget romlige gitter. For å beskrive dette nettverket er det nødvendig å kjenne formen til det elementære parallellpiped, som gjentas riktig i 3 anvisninger.

For å definere en elementær parallelepiped, blir en av nodene til det romlige gitteret tatt som opprinnelsen til koordinatsystemet, og tre enkle nettverksutganger fra den, bak aksene x koordinater, Y, med. Vinkelen mellom y- og z-aksene er markert med bokstaven a, mellom x- og z-aksene - α, og mellom x- og y-aksene - β. Den korteste avstanden mellom nettverkspunktene i x-aksens retning kalles a, i retning y-b, og i retning av z-aksen - c. Kompleks av vinkler α, b, γ og nettverkshull a, b, c kalles gitterkonstanter, det vil si konstanter av romlige nettverk. Avstand mellom nettverkspunkter a, b, c måles i nanometer.