Кристаллические решетки это: Кристаллическая решётка — это… Что такое Кристаллическая решётка?

Содержание

Кристаллическая решётка - это... Что такое Кристаллическая решётка?

        присущее веществу в кристаллическом состоянии правильное расположение атомов (ионов, молекул), характеризующееся периодической повторяемостью в трёх измерениях. Ввиду такой периодичности для описания К. р. достаточно знать размещение атомов в элементарной ячейке, повторением которой путём параллельных дискретных переносов (трансляций) образуется вся структура кристалла. В соответствии с симметрией кристалла элементарная ячейка имеет форму косоугольного или прямоугольного параллелепипеда, квадратной или шестиугольной призмы, куба (см. рис.). Размеры рёбер элементарной ячейки а, b, с называются периодами идентичности.

         Математической схемой К. р., в которой остаются лишь геометрические параметры переносов, но не указывается конкретное размещение атомов в данной структуре, является пространственная решётка. В ней система трансляций, присущих данной К. р., изображается в виде системы точек — узлов. Существует 14 различающихся по симметрии пространственных трансляционных решёток, называемых Браве решётками. К. р. может иметь и дополнительные элементы симметрии — оси, плоскости, центр симметрии. Всего существует 230 пространственных групп симметрии, причём подгруппой, определяющей К. р., обязательно является соответствующая группа переносов (см. Симметрия кристаллов).         
Существованием К. р. объясняются Анизотропия свойств кристаллов, плоская форма их граней, постоянство углов и др. законы геометрической кристаллографии (См. Кристаллография). Геометрическое измерение кристалла даёт величины углов элементарной ячейки и на основании закона рациональности параметров отношение периодов идентичности. Определение размеров ячеек и размещения в них атомов или молекул, составляющих данную структуру, производится с помощью рентгенографии, нейтронографии (См. Нейтронография) пли электронографии (См. Электронография).

         В элементарной ячейке К. р. может размещаться от одного (для химических элементов) до десятков и сотен (для химических соединений) или тысяч и даже миллионов (белки, вирусы) атомов, в соответствии с чем периоды идентичности составляют от нескольких Ǻ до сотен и тысяч Ǻ. При этом любому атому в данной ячейке соответствует трансляционно равный ему атом в каждой др. ячейке кристалла.

         Иногда, если количество атомов того или иного сорта в ячейке невелико и они различаются каким-либо дополнительным качеством, например определенной ориентацией магнитного момента, в физике твёрдого тела для их описания вводят понятие подрешёток данной К. р. (см. Магнетизм, Антиферромагнетизм).

         Существование К. р. объясняется тем, что равновесие сил притяжения и отталкивания между атомами, дающее минимум потенциальной энергии всей системы, достигается именно при условии трёхмерной периодичности. В простейших случаях это можно интерпретировать геометрически как следствие укладки в кристалле атомов, молекул наиболее плотно друг к другу.

         Представление об атомистичности, прерывности К. р. односторонне. В действительности электронные оболочки атомов, объединённых в К. р. химическими связями, перекрываются. Это позволяет рассматривать К. р. как непрерывное периодическое распределение отрицательного заряда, имеющее максимумы около дискретно расположенных ядер.

         К. р. не является статическим образованием. Атомы или молекулы, образующие К. р., колеблются около положений равновесия, причём характер колебаний (динамика К. р.) зависит от симметрии, координации атомов, энергии связи. Известны случаи вращения молекул в К. р. С повышением температуры колебания частиц усиливаются, что приводит к разрушению К. р. и переходу вещества в жидкое состояние (см. Колебания кристаллической решётки).         
Реальная структура кристалла всегда отличается от идеальной схемы, описываемой понятием К. р., поскольку, помимо всегда имеющих место тепловых колебаний атомов, трансляционно «равные» атомы могут в действительности отличаться по атомному номеру (Изоморфизм), по массе ядра (изотонический изоморфизм). Кроме того, в реальном кристалле всегда имеются различного рода дефекты: примесные атомы, вакансии (См. Вакансия), Дислокации и т. д. (см. Дефекты в кристаллах).

        

         Лит.: Шубников А. В.. Флинт Е. Е., Бокий Г. Б., Основы кристаллографии, М.— Л., 1940; Делоне Б. Н., Александров А., Математические основы структурного анализа кристаллов..., Л.— М., 1934; Белов Н. В., Структура ионных кристаллов и металлических фаз, М., 1947.

         Б. К. Вайнштейн, А. А. Гусев.

        Кристаллическая решётка, у которой элементарная ячейка — параллелепипед с ребрами а, b, с и углами между ними α, β, γ.

        Кристаллическая решётка, у которой элементарная ячейка — параллелепипед с ребрами а, b, с и углами между ними α, β, γ.

кристаллическая решётка - это... Что такое кристаллическая решётка?

КРИСТАЛЛИ́ЧЕСКАЯ РЕШЕТКА, присущее веществу в кристаллическом состоянии правильное расположение атомов (ионов, молекул), характеризующееся периодической повторяемостью в трех измерениях. Плоские грани кристалла, образовавшегося в равновесных условиях, соответствуют атомным плоскостям, ребра — рядам атомов. Существование кристаллической решетки объясняется тем, что равновесие сил притяжения и отталкивания между атомами, соответствующее минимуму потенциальной энергии, достигается при условии трехмерной периодичности.
Для описания кристаллической решетки достаточно знать размещение частиц в элементарной ячейке (см. ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЯЧЕЙКА КРИСТАЛЛА). В элементарной ячейке кристаллической решетки может размещаться от одного (для химических элементов) до десятков и сотен (для химических соединений) или тысяч и даже миллионов (белки, вирусы) атомов. При этом любому атому в данной ячейке соответствует трансляционно равный ему атом в любой ячейке кристалла.
Кристаллическая решетка описывает идеальный кристалл. Реально, помимо всегда имеющих место тепловых колебаний атомов, в кристаллической решетке имеются структурные дефекты (см. ДЕФЕКТЫ).
Термин «кристаллическая решетка», как и термин «пространственная решетка (см. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ РЕШЕТКА)», означает трехмерную периодичность, присущую атомному строению кристалла. Конкретное расположение атомов в кристаллах называют кристаллической структурой, в то время как пространственная решетка является геометрической схемой кристаллической решетки. В пространственной решетке остаются лишь геометрические параметры переносов, но не указывается конкретное размещение атомов в данной структуре, а система трансляций, присущих данной кристаллической решетке, изображается в виде системы точек-узлов.
В более широком смысле термин «кристаллическая решетка» употребляется для описания структуры кристаллов вообще. Термин «кристаллическая структура» используется вместо термина «кристаллическая решетка» когда речь идет об энергии решетки, о решетке, как конкретной структуре того или иного химического соединения, об описании атомного строения конкретных соединений и их модификаций (см.
структурные типы
кристаллов).

Кристаллическая решётка — Большая советская энциклопедия

Кри́сталлическая решётка

Присущее веществу в кристаллическом состоянии правильное расположение атомов (ионов, молекул), характеризующееся периодической повторяемостью в трёх измерениях. Ввиду такой периодичности для описания К. р. достаточно знать размещение атомов в элементарной ячейке, повторением которой путём параллельных дискретных переносов (трансляций) образуется вся структура кристалла. В соответствии с симметрией кристалла элементарная ячейка имеет форму косоугольного или прямоугольного параллелепипеда, квадратной или шестиугольной призмы, куба (см. рис.). Размеры рёбер элементарной ячейки а, b, с называются периодами идентичности.

Математической схемой К. р., в которой остаются лишь геометрические параметры переносов, но не указывается конкретное размещение атомов в данной структуре, является пространственная решётка. В ней система трансляций, присущих данной К. р., изображается в виде системы точек — узлов. Существует 14 различающихся по симметрии пространственных трансляционных решёток, называемых Браве решётками

. К. р. может иметь и дополнительные элементы симметрии — оси, плоскости, центр симметрии. Всего существует 230 пространственных групп симметрии, причём подгруппой, определяющей К. р., обязательно является соответствующая группа переносов (см. Симметрия кристаллов).

Существованием К. р. объясняются Анизотропия свойств кристаллов, плоская форма их граней, постоянство углов и др. законы геометрической кристаллографии (См. Кристаллография). Геометрическое измерение кристалла даёт величины углов элементарной ячейки и на основании закона рациональности параметров отношение периодов идентичности. Определение размеров ячеек и размещения в них атомов или молекул, составляющих данную структуру, производится с помощью рентгенографии, нейтронографии (См. Нейтронография) пли электронографии (См. Электронография).

В элементарной ячейке К. р. может размещаться от одного (для химических элементов) до десятков и сотен (для химических соединений) или тысяч и даже миллионов (белки, вирусы) атомов, в соответствии с чем периоды идентичности составляют от нескольких Ǻ до сотен и тысяч Ǻ. При этом любому атому в данной ячейке соответствует трансляционно равный ему атом в каждой др. ячейке кристалла.

Иногда, если количество атомов того или иного сорта в ячейке невелико и они различаются каким-либо дополнительным качеством, например определенной ориентацией магнитного момента, в физике твёрдого тела для их описания вводят понятие подрешёток данной К. р. (см. Магнетизм, Антиферромагнетизм).

Существование К. р. объясняется тем, что равновесие сил притяжения и отталкивания между атомами, дающее минимум потенциальной энергии всей системы, достигается именно при условии трёхмерной периодичности. В простейших случаях это можно интерпретировать геометрически как следствие укладки в кристалле атомов, молекул наиболее плотно друг к другу.

Представление об атомистичности, прерывности К. р. односторонне. В действительности электронные оболочки атомов, объединённых в К. р. химическими связями, перекрываются. Это позволяет рассматривать К. р. как непрерывное периодическое распределение отрицательного заряда, имеющее максимумы около дискретно расположенных ядер.

К. р. не является статическим образованием. Атомы или молекулы, образующие К. р., колеблются около положений равновесия, причём характер колебаний (динамика К. р.) зависит от симметрии, координации атомов, энергии связи. Известны случаи вращения молекул в К. р. С повышением температуры колебания частиц усиливаются, что приводит к разрушению К. р. и переходу вещества в жидкое состояние (см. Колебания кристаллической решётки).

Реальная структура кристалла всегда отличается от идеальной схемы, описываемой понятием К. р., поскольку, помимо всегда имеющих место тепловых колебаний атомов, трансляционно «равные» атомы могут в действительности отличаться по атомному номеру (Изоморфизм), по массе ядра (изотонический изоморфизм). Кроме того, в реальном кристалле всегда имеются различного рода дефекты: примесные атомы, вакансии (См. Вакансия), Дислокации и т. д. (см. Дефекты в кристаллах).

Лит.: Шубников А. В.. Флинт Е. Е., Бокий Г. Б., Основы кристаллографии, М.— Л., 1940; Делоне Б. Н., Александров А., Математические основы структурного анализа кристаллов..., Л.— М., 1934; Белов Н. В., Структура ионных кристаллов и металлических фаз, М., 1947.

Б. К. Вайнштейн, А. А. Гусев.

Кристаллическая решётка

Кристаллическая решётка, у которой элементарная ячейка — параллелепипед с ребрами а, b, с и углами между ними α, β, γ.

Источник: Большая советская энциклопедия на Gufo.me


Значения в других словарях

  1. КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ РЕШЁТКА — Присущее крист. состоянию в-ва регулярное расположение ч-ц (атомов, ионов, молекул), характеризующееся периодич. повторяемостью в трёх измерениях. Плоские грани кристалла, образовавшегося в равновесных условиях, соответствуют ат. Физический энциклопедический словарь
Кристаллическая решётка

Онлайн урок: Кристаллическое состояние веществ по предмету Химия 8 класс

Кристаллические решётки бывают:

  • молекулярные
  • атомные (атомно- ковалентные)
  • ионные
  • металлические (атомно- металлические)

 

Остановимся на характеристике основных типов кристаллических решеток и установим зависимость от них свойств веществ.

Молекулярные кристаллические решетки– это решетки, в узлах которых расположены молекулы, связанные между собой слабыми силами межмолекулярного взаимодействия.

 

Примером вещества с молекулярной кристаллической решеткой может служить кристаллический оксид углерода (IV) CO– «сухой лед».

вещество с молекулярной кристаллической решеткой оксид углерода (IV) CO2– «сухой лед»

С помощь сухого льда кулинары делают забавные представления, ведь он совершенно безопасен для здоровья!

сухой ле

Рассмотрим модель его кристаллической решетки.

В ее узлах находятся молекулы.

модель кристаллической решетки сухого льда

Многие вещества в твердом состоянии имеют молекулярную кристаллическую решетку, особенно органические (например, белки, углеводы, полимеры).

Атомы в их молекулах связаны прочными ковалентными связями.

Молекулы же в кристаллах стянуты слабыми межмолекулярными силами, которые легко разорвать.

Поэтому кристаллы с молекулярной решеткой обладают малой твердостью, легкоплавкие, летучие.

Молекулярные вещества легко переходят из одного агрегатного состояния в другое.

Примером может служить сублимация йода.

Сублимация – возгонка, переход из твердого состояния не в жидкое, а сразу в газообразное.

Йод – это твёрдый (при нормальных условиях) неметалл темно-фиолетового цвета.

При нагревании йод не плавится, а возгоняется: сразу переходит в газообразное состояние.

йод

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

йод Закрыть