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 решёткамиВ 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 — 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.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.
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, 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
- 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
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) CO2 – «сухой лед».
С помощь сухого льда кулинары делают забавные представления, ведь он совершенно безопасен для здоровья!
Рассмотрим модель его кристаллической решетки.
В ее узлах находятся молекулы.
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.
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
ЗакрытьТот же эффект можно наблюдать и с сухим льдом. Если положить на стол кусочек сухого льда, то он не плавится, а сразу же испаряется (то есть переходит в газообразное состояние).
Интересно то, что он при этом начинает бегать по поверхности. Происходит это потому, что между кристаллом и столом образуется слой углекислого газа, который и толкает этот кристалл в разные стороны.
Если ненадолго взять его в руку, мы почувствуем небольшой холод, но жидкости не будет. Именно поэтому это вещество и назвали «сухой лёд».
Однако получить эти вещества в жидком виде всё же возможно. Эти жидкости существуют при повышенном давлении. Хотя термин «повышенное давление» в данном случае понятие весьма растяжимое и вовсе не означает большущие гидравлические прессы размером со шкаф. Например, жидкий йод можно легко получить в пробирке, нагревая его кристаллы, но при этом охлаждая горлышко пробирки. В таком случае пары йода не будут выходить из пробирки, а будут опять оседать на ней в виде кристаллов, и в итоге в пробирке образуется повышенное давление паров йода.
Атомные кристаллические решетки – решетки, в которых расположены атомы, стянутые в кристалле прочными ковалентными связями.
Атомных кристаллов сравнительно немного.
Примерами таких твердых веществ служат как простые вещества: алмаз, кремний; так и сложные вещества: карбид кальция, сульфид цинка, диоксид кремния и др.
Так, например, кристалл алмаза имеет форму тетраэдра.
Следовательно, структурную его единицу представляет тетраэдр.
В центре его ячейки расположен атом углерода, прочно связанный с четырьмя другими атомами углерода с помощью электронных пар.
Все связи одинаковы, как и углы, образующиеся между атомами.
Именно благодаря ковалентным связям атомные кристаллы имеют высокую твёрдость и температуру плавления.
Именно тот факт, что в алмазе каждый атом связан четырьмя ковалентными связями, и объясняет столь высокую его твёрдость.
Ионные кристаллические решетки – это решетки, в узлах которых расположены ионы с противоположными зарядами.
Связь между ионами осуществляется за счет электростатических сил притяжения.
Типичный представитель веществ с такой решеткой – поваренная соль (схематичное изображение решетки поваренной соли есть выше в этом уроке).
Ионные кристаллические решетки характерны для многих соединений с ионной связью. Это соли щелочных и щелочно-земельных металлов, щёлочи.
Ионные кристаллы отличаются высокой твердостью и температурой плавления, малой летучестью. По физическим свойствам они сходны с атомными кристаллами.
Металлические кристаллические решетки присущи простым веществам – металлам. Подробно они будут рассмотрены позже.
Многие простые и сложные вещества имеют кристаллическую структуру.
Для них характерны закономерное расположение частиц в трехмерном пространстве и строгая правильная геометрическая форма кристаллов. Свойства таких веществ зависят не только от строения образующих их атомов и характера их химической связи, но и от кристаллической структуры веществ.
Определить тип кристаллической решетки вещества поможет таблица:
| Металл | Неметалл | Тип кристаллической решетки | Свойства веществ с этим типом кристаллической решетки | |
1, 2, 3 гр главных п/г | не 1, 2, 3 гр главных п/г | ||||
Простые вещества | — | — | С (алмаз и графит) Р (черный фосфор) | Атомная | Твердые, тугоплавкие, нерастворимые или слаборастворимые. Диэлектрики или полупроводники |
+ | + | — | Металлическая | Твердые, пластичные, нерастворимые. Проводники | |
— | — | + |
Молекулярная | Непрочные, летучие, жидкие и твердые, растворимые в большинстве. Диэлектрики | |
Сложные вещества | — | — | + | ||
— | + | — | Атомная | Твердые, тугоплавкие, нерастворимые или слаборастворимые. Диэлектрики или полупроводники | |
+ | — | — | Ионная | Твердые, тугоплавкие, растворимые. Проводники или полупроводники |
Выводы:
- Если вещество состоит из одного металла, то решетка металлическая.
- Если в составе вещества нет металла, либо оно органическое, то решетка молекулярная. Исключение составляют С (алмаз и графит) и Р (черный фосфор), имеющие атомную решетку.
- Если в составе вещества есть металл 1, 2, 3 групп главных подгрупп, то решетка ионная.
- Если в составе вещества есть металл не из 1, 2, 3 групп главных подгрупп, то решетка атомная. Так же атомную решетку имеют простые вещества С (алмаз и графит) и Р (черный фосфор).
Исходя из сказанного выше составим обобщающую таблицу:
Характеристика решетки | Металлическая | Атомная | Ионная | Молекулярная |
(атомно- металлическая) | (атомно- ковалентная) | |||
Состав узла решетки | Атом металла и электрон | Атомы, связанные ковалентной полярной и неполярной связью | Атомы, связанные ионной связью | Молекулы с слабыми связями |
Тип связи между структурами решетки | Металлическая | Ковалентная | Ионная
| Водородная |
Частично ковалентная | Ковалентная полярная и неполярная | |||
Прочность связи | умеренно прочная | Очень прочная | Умеренно прочная | Непрочная |
Агрегатное состояние | Твердые, пластичные, металлы и сплавы | Твердые, тугоплавкие | Твердые, тугоплавкие | Летучие (имеют запах) |
Жидкие | ||||
Твердые | ||||
Температура плавления | Высокая | Высокая | Высокая | Низкая |
Электропроводность | Проводники | Диэлектрики и полупроводники | Проводники и полупроводники | Диэлектрики |
Растворимость в воде | Нерастворимы | Нерастворимы или полурастворимы | Растворимы | Растворимы в большинстве |
Металл | Да | Металл в составе вещества | Нет | |
Состав | Простые вещества | Сложные вещества | Простые вещества неметаллы и сложные в-ва | |
Металлы | Металлы | Неметаллы | ||
побочных групп | 1, 2, 3 групп главных подгрупп | с неметаллами | ||
с неметаллами (в том числе оксиды), щелочами, солями | ||||
кремниевая кислота (исключение) | все кислоты за исключением кремниевой | |||
благородные газы | ||||
органические вещества | ||||
двухатомные молекулы за исключением ранее преречисленных | ||||
Пример | Al, Cu, Mn, Fe, Zn | Н2SiO3, SiO2, B, Al2O3, C (алмаз и графит), Р (черный фосфор) | NaCl, KNO3, Na3PO4, K2SO4 | NH3, H2O, Cl2, CO2, N2, J2, Br2, P (красный и белый фосфор) |
РЕШЕТКА КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ — это… Что такое РЕШЕТКА КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ?
- РЕШЕТКА КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ
- — син. термина решетка пространственная.
Геологический словарь: в 2-х томах. — М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978.
- РЕШЕТКА КООРДИНАЦИОННАЯ
- РЕШЕТКА МОЛЕКУЛЯРНАЯ
Смотреть что такое «РЕШЕТКА КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ» в других словарях:
РЕШЕТКА ПРОСТРАНСТВЕННАЯ — в кристаллографии, совокупность точек (узлов), расположенных в соответствующих точках параллелепипедов, которые нацело выполняют пространство, будучи равными, параллельно ориентированными и смежными по целым граням. Реальные кристаллические… … Геологическая энциклопедия
РЕШЕТКА — смотри Выбивная решетка, Колосниковая решетка, Кристаллическая решетка … Металлургический словарь
КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА — пространственное периодическое расположение атомов или ионов в кристалле. Точки кристаллической решетки, в которых расположены атомы или ионы, называются узлами кристаллической решетки … Большой Энциклопедический словарь
КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА — КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА, трехмерное расположение атомов, ионов или молекул в кристалличесском веществе. Иногда этот термин употребляют в более узком смысле для обозначения схематических рисунков, воспроизводящих взаимное расположение атомов,… … Научно-технический энциклопедический словарь
КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА — присущее кристаллам регулярное расположение частиц (атомов, их ядер, ионов, молекул, электронов), характеризующееся периодич. повторяемостью в трёх измерениях. Для описания К. р. достаточно знать размещение частиц в элементарной ячейке,… … Физическая энциклопедия
РЕШЕТКА АТОМНАЯ — кристаллическая решетка или вообще к лы, строительными единицами которых являются хим. элементы, связанные атомной связью ковалентной (или металл.). Типичные Р. а. являются координационными. Необходимо заметить, что в Р. а. атомов как таковых нет … Геологическая энциклопедия
РЕШЕТКА ИОННАЯ — кристаллическая решетка, строительными единицами которой являются атомы, связанные ионной связью. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия
РЕШЕТКА КООРДИНАЦИОННАЯ — [co совместно; ordinatus упорядоченный] кристаллическая решетка, строительные единицы которой (обычно простые атомы, как в алмазе, или ионы, как в каменной соли) расположены по определенным направлениям координатам со строгой периодичностью, т. е … Геологическая энциклопедия
РЕШЕТКА МОЛЕКУЛЯРНАЯ — кристаллическая решетка, строительными единицами которой являются молекулы, напр., твердая CO2, лед, к л SiF4 и др. См. Кристалл молекулярный. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия
РЕШЕТКА ПРОМЕЖУТОЧНАЯ — кристаллическая решетка, сочетающая в себе одновременно черты решетки координационной и молекулярной, строительными единицами которой являются единичные атомы или ионы и гр. атомов обычно комплексные ионы (напр., CaCO3, BaSO4 и др.). Хим. связь… … Геологическая энциклопедия
Книги
- Физика твердого тела. Сборник задач с подробными решениями. Учебное пособие, Д. И. Сирота. В настоящем сборнике приведено более ста задач с подробным решением по различным разделам физики твердого тела: «кристаллическая решетка», «электроны в твердом теле», «упругие и… Подробнее Купить за 755 руб
- Кристаллология: Основные представления о кристаллах, кристаллических веществах и методах их изучения. Задачи по геометрической кристаллографии и анализ их решений, Завьялов Е.Н.. Кристаллология – наука, занимающаяся всесторонним изучением кристаллических тел. В учебном пособии рассмотрены кристаллы: от геометрии многогранников кристаллов, методов ее описания… Подробнее Купить за 572 руб
- Физика твердого тела. Сборник задач с подробными решениями. Учебное пособие, Д. И. Сирота. В настоящем сборнике приведено более ста задач с подробным решением по различным разделам физики твердого тела: «кристаллическая решетка», «электроны в твердом теле», «упругие и… Подробнее Купить за 388 руб
Кристаллическая решетка — wiki.web.ru
Кристаллическая решётка — присущее находящемуся в кристаллическом состоянии веществу правильное пространственное расположение атомов (ионов, молекул), характеризующееся периодической повторяемостью в трёх измерениях.
Нельзя смешивать понятия кристаллическая структура и кристаллическая решетка. Первый термин относится к реальной картине атомного строения кристалла, второй — к геометрическому образу, описывающему трехмерную периодичность в размещении атомов (или иных частиц) в кристаллическом пространстве. Различие между ними вытекает хотя бы из того, что существует огромное количество разнообразных кристаллических структур, которым соответствует всего лишь 14 решеток Бравэ. Необходимым следствием этого является то, что одна и та же ячейка Бравэ может описывать различные на первый взгляд кристаллические структуры.
Благодаря такой периодичности для описания кристаллической структуры достаточно знать размещение атомов в элементарной ячейке. Её повторением путём параллельных дискретных переносов (трансляций) образуется вся структура кристалла. В соответствии с симметрией кристалла его элементарная ячейка имеет форму косоугольного или прямоугольного параллелепипеда, трехугольной, четырехугольной или шестиугольной призмы, куба.
Наличием у кристаллов кристаллической решётки объясняются анизотропия свойств кристаллов, плоская форма их граней, постоянство углов и другие законы кристаллографии. Изучение геометрии и измерение углов кристалла даёт информацию о параметрах углов его элементарной ячейки.
Кристаллическая структура не является статической конструкцией. Образующие её атомы или молекулы колеблются около определённых положений равновесия. Характер этих колебаний зависит от симметрии, координации атомов, энергии межатомных связей. С повышением температуры колебания частиц усиливаются, что приводит к разрушению кристаллической решётки и к переходу вещества из кристаллического в жидкое состояние.
Структура реального кристалла всегда отличается от идеальной схемы его кристаллической структуры. Грани кристаллов соответствуют плоским сеткам, рёбра — рядам, а вершины углов — узлам пространственной решётки. Пространственная решётка имеет бесконечное множество плоских сеток, рядов и узлов. Но реальным граням могут соответствовать лишь те плоскости кристаллической решётки, которые имеют наибольшую ретикулярную плотность, т.е. на которых на единицу площади приходится наибольшее число составляющих её частиц (атомов, ионов). Таких плоских сеток сравнительно немного, поэтому кристаллы имеют ограничения в отношении числа возможных граней и простых форм.
Помимо всегда имеющих место тепловых колебаний атомов, трансляционно «равные» атомы могут в действительности отличаться по атомному номеру (изоморфизм) или по массе ядра. Кроме того, в реальном кристалле всегда имеются многочисленные разного рода дефекты: примесные атомы, вакансии, дислокации и проч., что приводит к формированию блочно-мозаичного строения или к расщеплению кристалла во время роста.
Более подробное рассмотрение понятий «структура» и «решетка» проведено в обзоре Ю.К.Егорова-Тисменко
Литература:
- Шубников А. В., Флинт Е. Е., Бокий Г. Б., Основы кристаллографии. М.— Л., 1940.
- Белов Н. В. Структура ионных кристаллов и металлических фаз, М., 1947.
Определение кристаллической решетки — Химический словарь
Что такое решетка?
Решетка — это упорядоченный массив точек, описывающий расположение частиц, образующих кристалл.
Элементарная ячейка кристалла определяется узлами решетки. Элементарная ячейка — это наименьшая часть кристалла, которая регулярно повторяется посредством трансляции в трех измерениях, что создает весь кристалл.
Например, показанное здесь изображение представляет собой элементарную ячейку примитивной кубической структуры.
В нарисованной структуре все частицы (желтые) одинаковы. В этом частном случае точки решетки, определяющие элементарную ячейку, совпадают с центрами частиц кристалла. Это не всегда так.
Ионная решетка
Если кристалл состоит из ионов, соединение можно описать как ионную решетку.
Хорошо известными примерами ионных решеток являются хлорид натрия, перманганат калия, бура (борат натрия) и сульфат меди (II).
Кристаллы перманганата калия. Изображение Бена Миллса.
Элементарная ячейка перманганата калия. Изображение Бена Миллса.
Ковалентная решетка
Если кристалл состоит из ковалентно связанных атомов, его можно описать как ковалентную решетку или бесконечную ковалентную решетку.
Хорошо известными примерами ковалентных решеток являются алмаз, кварц (диоксид кремния), кремний и серое олово.
Кристаллический кремний. Изображение Энрикорос.
Небольшая часть кристаллической структуры кремния.
Константы решетки
Постоянные решетки (или параметры решетки) — это длины и углы между краями элементарной ячейки.
На этой решетчатой диаграмме параллелепипеда постоянные решетки — это a, b и c (длина) и α, β и γ (углы).
Решетчатые конструкции
Решетки Браве. На основе изображения Napy1 Kenobi.
Кристаллические материалы вписываются в одну из четырнадцати известных структур решетки.Они известны как решетки Браве .
Названия систем кристаллической решетки, соответствующие номерам на диаграммах, следующие:
1. Примитивная кубическая
2. Телоцентрированная кубическая
3. Гранецентрированная кубическая
4. Телоцентрированная тетрагональная
5. Телоцентрированная тетрагональная
6. Примитивная орторомбическая
7. Орторомбическая центрированная по основанию
8. Тело центрированная Орторомбическая
9. По центру лица Орторомбический
10. Примитивный моноклинический
11.Моноклиника по центру основания
12. Триклиническая модель
13. Ромбоэдрическая
14. Гексагональная
Дефекты решетки
Если предположить, что кристалл основан на математически совершенной ионной решетке, его расчетная прочность на растяжение была бы намного больше, чем наблюдается на самом деле.
Настоящие кристаллы имеют дефекты решетки, которые являются источниками слабости. Ионы, отсутствующие в ожидаемых местах, и ионы, занимающие необычные координационные узлы, являются примерами дефектов решетки.
Дефекты решетки также могут быть полезны, например, улучшая проводимость некоторых полупроводниковых материалов.
,
Кристаллическая решетка
Основная статья: Кристаллическая решетка .
Кристаллическая структура — бесконечная трехмерная периодическая решетка, составленная из частиц вещества (таких как молекулы, атомы и т.д.)
Кристаллическая решетка — элементарная трехмерная ячейка кристаллической структуры, которая полностью определяет его свойства. В общем случае это наклонный параллелепипед (иногда более одного) из частиц, находящихся в его узлах, ребрах и т. Д.
Классификация решеток
Существует множество классификаций кристаллических решеток — по типу частиц (химическая), по общей форме решетки (сингония), по типу симметрии решетки (кристаллическая система), по типу пространственных трансляций (решетка Браве) и т. Д. вы можете найти только основные классификации.
Химическая промышленность
В химической классификации решетки объединены в четыре вида по типу составляющих частиц.
Тип решетки | Узлы решетки | Примеры | Модель |
---|---|---|---|
Атомный | Атомы неметаллических элементов | Алмаз, графит, селен | |
Молекулярный | Молекулы неионных соединений | Вода, диоксид углерода, сахароза | |
Ионный | Катионы и анионы солей, кислот, щелочей | Поваренная соль, лимонная кислота, сульфат меди (II) | |
Металлик | Атом-ионы металлических элементов и их общие электроны | Железо, медь, свинец, никель |
Кристаллическая система, сингония, система решеток
Главный атрикл: Кристаллическая система (википедия) .
Главный атриул: Кристаллическая система .
Классификация кристаллической системы фокусируется на наборах осей, решетку которых можно вращать менее чем на 360 °, и комбинировать с неподвижной осью.
Классификация syngony фокусируется на решетках с одинаковыми углами и определенными расстояниями между узлами.
Система классификации решеток фокусируется на типах симметрии решеток.
Несмотря на то, что определяемые параметры всех трех систем классификации совершенно разные, геометрические свойства форм кристаллов почти позволяют четко установить соответствие между ними.Они часто используются как синонимы друг друга, поскольку описывают конечные решетки примерно одинаково.
Обратите внимание, что на страницах проекта Crystal Growing все эти термины означают кристаллическую систему .
Форма кристалла
Основная статья: Форма .
Здесь вы можете найти все 47 существующих простых форм кристаллов в зависимости от кристаллической системы.
Стоит отметить, что кристаллы в простейшей форме вырастают редко, часто встречаются различные аналоги, можно встретить усечение, скошенные края и многие другие искажения.
Рекомендовано к просмотру
Навигация
,
Кристаллические решетки и элементарные ячейки
- Классы
- Класс 1-3
- Класс 4-5
- Класс 6-10
- Класс 11-12
- КОНКУРСНЫЙ ЭКЗАМЕН
- BNAT 000 NC
- 000 NC Книги
- Книги NCERT для класса 5
- Книги NCERT для класса 6
- Книги NCERT для класса 7
- Книги NCERT для класса 8
- Книги NCERT для класса 9
- Книги NCERT для класса 10
- Книги NCERT для класса 11
- Книги NCERT для класса 12
- NCERT Exemplar
- NCERT Exemplar Class 8
- NCERT Exemplar Class 9
- NCERT Exemplar Class 10
- NCERT Exemplar Class 11
- NCERT 9000 9000
- NCERT Exemplar Class
- Решения RS Aggarwal, класс 12
- Решения RS Aggarwal, класс 11
- Решения RS Aggarwal, класс 10 90 003 Решения RS Aggarwal класса 9
- Решения RS Aggarwal класса 8
- Решения RS Aggarwal класса 7
- Решения RS Aggarwal класса 6
- Решения RD Sharma
- RD Sharma Class 6 Решения
- Решения RD Sharma Решения RD Sharma Class 8
- Решения RD Sharma Class 9
- Решения RD Sharma Class 10
- Решения RD Sharma Class 11
- Решения RD Sharma Class 12
- 000 NC Книги
- PHYSICS
- Механика
- Оптика
- Термодинамика Электромагнетизм
- ХИМИЯ
- Органическая химия
- Неорганическая химия
- Периодическая таблица
- MATHS
- Теорема Пифагора 0004
- 000300030004
- Простые числа
- Взаимосвязи и функции
- Последовательности и серии
- Таблицы умножения
- Детерминанты и матрицы
- Прибыль и убыток
- Полиномиальные уравнения
- Деление фракций
- BNAT 000 NC
- 000
- 000
- 000
- 000
- 000
- 000 Microology
- 000
- 000 Microology
- 000 BIOG3000
- FORMULAS
- Математические формулы
- Алгебраические формулы
- Тригонометрические формулы
- Геометрические формулы
- КАЛЬКУЛЯТОРЫ
- Математические калькуляторы
- 0003000 PBS4000
- 000300030002 Примеры калькуляторов химии Класс 6
- Образцы бумаги CBSE для класса 7
- Образцы бумаги CBSE для класса 8
- Образцы бумаги CBSE для класса 9
- Образцы бумаги CBSE для класса 10
- Образцы бумаги CBSE для класса 11
- Образцы бумаги CBSE чел. для класса 12
- Классы
- Вопросный лист предыдущего года CBSE
- Вопросный лист предыдущего года CBSE класс 10
- Вопросный лист предыдущего года CBSE, класс 12
- HC Verma Solutions
- HC Verma Solutions Class 11 Physics
- HC Verma Solutions Class 12 Physics
Кристаллическая решетка | Статья о кристаллической решетке из The Free Dictionary
типичное упорядоченное расположение атомов, ионов или молекул кристаллических веществ, характеризующееся периодическим повторением в трех измерениях.
В свете этой периодичности для описания кристаллической решетки достаточно знать расположение атомов в элементарной ячейке, которая, повторяясь в параллельных дискретных трансляциях, формирует всю кристаллическую структуру. В соответствии с симметрией кристалла элементарная ячейка имеет форму наклонно-углового или прямоугольного параллелепипеда, квадратной или гексагональной призмы или куба.Размеры ребер a, b и c элементарной ячейки называются периодами идентичности.
Пространственная решетка — это математическая диаграмма кристаллической решетки, в которой сохраняются только геометрические параметры трансляций, без указания конкретного расположения атомов в данной структуре. Система трансляций, характерная для данной кристаллической решетки, представлена в пространственной решетке системой точек. Существует 14 типов решеток пространственного переноса, называемых решетками Браве.Кристаллическая решетка также может иметь дополнительные элементы симметрии, такие как оси, плоскости и центры симметрии. Всего существует 230 пространственных групп симметрии. Подгруппа, определяющая кристаллическую решетку, должна быть соответствующей трансляционной группой.
Анизотропия свойств кристалла, а также планарность граней кристалла, фиксированные углы и другие регулярные геометрические отношения кристаллографии объясняются существованием кристаллической решетки. Геометрическое измерение кристалла дает значения углов элементарной ячейки и, на основе закона рациональных показателей, соотношение периодов идентичности.Размеры ячеек и расположение в них атомов или молекул, составляющих данную структуру, определяются с помощью рентгеновского, нейтронографического и электронографического анализа.
Каждая элементарная ячейка кристаллической решетки может иметь всего одну (для химических элементов) или целые десятки, сотни (для химических соединений), тысячи или миллионы атомов (для белков и вирусов). Соответственно, размер периодов идентичности может составлять от нескольких ангстрем до сотен и тысяч ангстрем.Любой атом в данной ячейке соответствует эквивалентному трансляции атому в любой другой ячейке того же кристалла.
В физике твердого тела понятие подрешеток данной кристаллической решетки иногда вводится для описания случаев, в которых количество атомов данного типа в элементарной ячейке невелико и в которых эти атомы отличаются дополнительными свойствами ( например, конкретная ориентация магнитного момента).
Кристаллическая решетка существует потому, что равновесие между силами притяжения и отталкивания, которое обеспечивает минимальную потенциальную энергию для всей системы, достигается за счет трехмерной периодичности.В простейших случаях это можно геометрически интерпретировать как результат максимально плотной упаковки атомов и молекул в кристалле.
Концепция атомарности и неоднородности кристаллической решетки не совсем точна. Фактически, электронные облака связанных в кристаллической решетке атомов перекрываются; поэтому кристаллическую решетку можно рассматривать как непрерывное периодическое распределение отрицательного заряда с максимумами вокруг дискретных ядер.
Кристаллическая решетка не является статическим образованием.Атомы или молекулы, образующие кристаллическую решетку, колеблются около положений равновесия; природа этих колебаний (динамика кристаллической решетки) зависит от симметрии, координации атомов и энергий связи. Известны случаи вращения молекул в кристаллических решетках. С повышением температуры вибрация частиц усиливается, что приводит к разрушению кристаллической решетки и переходу в жидкое состояние.
Реальная структура кристалла всегда отличается от идеальной модели, описываемой концепцией кристаллической решетки.В дополнение к непрерывным тепловым колебаниям атомов, трансляционно эквивалентные атомы могут фактически отличаться атомным номером (изоморфизм) или массой ядра (изотопический изоморфизм). Более того, в реальных кристаллах всегда есть дефекты, такие как вакансии, дислокации и примесные атомы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Шубников А.В., Флинт Э. Э., Бокий Г. Б.. Основы кристаллографии . Москва-Ленинград, 1940.Делоне Б. Н., Александров А. Математические основы структурного анализа кристаллов .Ленинград-Москва, 1934.
Белов Н.В. Структура ионных кристаллов и металлических фаз . М., 1947.
Б.К. В АЙНШТЕЙН и А.А.Г УСЭВ
.