Структура кристалла » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Структура кристалла

10.07.2021

Знание структуры кристаллического материала имеет большое значение для понимания таких свойств, как спайность, твердость, плотность, точка плавления, показатель преломления, рентгеновский дифракционный спектр, а также образования твердых растворов и их распада. Кроме того, наше знание размеров атомов и ионов и природы химической связи в кристаллах выводится из точного определения кристаллических структур.

Рентгеновский кристаллограф определяет структуру кристаллического материала, интерпретируя взаимоотношение различных свойств, таких как внешняя симметрия, рентгеновские дифракционные эффекты, плотность и химический состав. Кристаллическая структура, возникающая в результате, дает нам знание геометрического расположения всех атомов (или ионов) в элементарной ячейке, их связи и координации. Симметрия внутреннего атомного расположения в кристаллах выражается его пространственной группой, тогда как морфология кристалла отражена в точечной группе симметрии.

Продемонстрируем кратко химические и физические взаимоотношения выводом простой структуры хлористого натрия (NaCl). Внешняя морфология кристалла совместима с симметрией 4/m32/m. Данные рентгеновской дифракции указывают, что ось а элементарной ячейки имеет размер 5,64 А и что элементарная ячейка не примитивная, а гранецентрированная (F). Так как нет никаких скользящих плоскостей или винтовых осей (что определяется по рентгеновским фотографиям монокристалла), то пространственная группа галита — F4/m32/m. Она часто сокращается кристаллографами до Fm3m. Химический анализ дает 39,4 вес. % Na и 60,6 вес. % Cl. Разделив эти значения весовых процентов на соответствующие атомные массы, получим отношение Na:Cl = 1:1, что выражается как NaCl. Плотность галита 2,165 г/см3. Если известны плотность (D) и объем (V) элементарной ячейки, равный а3, то число формульных единиц на элементарную ячейку (Z) можно рассчитать D = (Z*M)/(N*V'). Это число для галита равно 4, что означает, что элементарная ячейка содержит 4 NaCl единицы, или 4Na+ и 4С1- ионов. Теперь можно вывести структурное расположение ионов NaCl. Ионы Na+ (или Cl-) должны быть расположены в гранецентрированном кубическом массиве. Отношение радиусов Na+ к Cl предсказывает координацию 6 для каждого из ионов. Приемлемая и действительно правильная интерпретация кристаллической структуры дана на рис. 4.15.
Структура кристалла

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: