Ühtsed raku omadused, võrgukonstandid ja tüübid

The üksuse lahtrit see on kujuteldav ruum või piirkond, mis esindab terviku minimaalset ekspressiooni; et keemia puhul muutuks tervikuks kristall, mis koosneb aatomitest, ioonidest või molekulidest, mis on struktureeritud vastavalt struktuurile..

Igapäevaelus leiate näiteid, mis seda kontseptsiooni kehastavad. Selleks on vaja pöörata tähelepanu objektidele või pindadele, millel on nende elementide teatav korduv järjestus. Mõned mosaiigid, bass-reljeefid, kaanega lagede, lehed ja tapeet võivad üldises mõttes hõlmata üksuse lahtri.

Selle selgemaks selgitamiseks on teil ülemine pilt, mida saab kasutada taustpildina. Selles ilmuvad kassid ja kitsed, millel on kaks alternatiivset meelt; kassid on nende jalgadel või peaga ja kitsed pikali üles või alla.

Need kassid ja kitsed loovad korduva struktuurilise järjestuse. Kogu paberi konstrueerimiseks piisab ühtsest lahtrist paljundamiseks pinnal piisava arvu kordadega, kasutades translatsioonilisi liigutusi.

Võimalikud ühikuelemendid on esindatud sinise, rohelise ja punase kastiga. Neid kolme võib kasutada paberi saamiseks; kuid on vaja neid kujuteldavalt pinna suunas liigutada, et teada saada, kas nad kujutavad samas järjestuses täheldatud järjestust.

Punasest ruudust lähtudes on mõistetav, et kui vasakule liigutatakse kolm veergu (kassidest ja kitsedest), ei oleks kaks kitset enam alumisest osast, vaid ainult üks. Seetõttu tooks see kaasa teise järjestuse ja seda ei saa pidada ühikuks.

Kui nad oleksid kujuteldavad, siis saadakse kaks ruutu, sinine ja roheline, sama paberijärjestus. Mõlemad on ühtsed rakud; aga sinine kast täidab rohkem määratlust, sest see on väiksem kui roheline kast.

Indeks

• 1 Üksuse lahtrite omadused
  • 1.1 Korduvate üksuste arv
• 2 Millised võrgukonstandid määravad ühikuelemendi?
• 3 tüüpi
  • 3.1 Kuup
  • 3.2 Tetragonaalne
  • 3.3 Ortorombiline
  • 3.4 Monokliiniline
  • 3.5 Trikliinikud
  • 3.6 Kuusnurkne
  • 3.7 Trigonaalne
• 4 Viited

Ühikrakkude omadused

Oma selgituses selgitatakse lisaks just seletatavale näitele mitmeid selle omadusi:

-Kui nad liiguvad ruumis, olenemata sellest, mis suunas, tahke või täis klaas saadakse. Seda seetõttu, et nagu on märgitud kasside ja kitsede puhul, paljunevad nad struktuurset järjestust; mis on võrdne korduvate üksuste ruumilise jaotusega.

-Need peaksid olema võimalikult väikesed (või hõivama väikese mahuga) võrreldes teiste võimalike rakuvõimalustega.

-Nad on tavaliselt sümmeetrilised. Samuti peegeldab selle sümmeetria sõna otseses mõttes ühendi kristallides; kui soola ühikrakk on kuupmeetri, on selle kristallid kuupmeetri. Siiski on olemas kristallilisi struktuure, mida kirjeldatakse koos moonutatud geomeetriaga ühikrakkudega.

-Need sisaldavad korduvaid ühikuid, mida saab asendada punktidega, mis omakorda moodustavad kolmemõõtmelise, mida tuntakse võrguna. Eelmises näites esindavad kassid ja kitsed ülemäärasest tasandist vaadatuna retikulaarseid punkte; see tähendab kahte mõõdet.

Korduvate üksuste arv

Ühikrakkude korduvad ühikud või võrgupunktid säilitavad tahkete osakeste sama osa.

Kui loendate sinise kasti sees olevate kasside ja kitsede arvu, on teil kaks kassi ja kitse. Sama juhtub ka rohelise kasti ja ka punase kasti puhul (isegi kui te juba teate, et see ei ole üksuse lahtr).

Oletame näiteks, et kassid ja kitsed on vastavalt aatomid G ja C (kummaline loomade keevitus). Kuna suhe G ja C vahel on 2: 2 või 1: 1 sinise kasti puhul, võib eeldada, et ilma vigadeta on tahke aine valem GC (või CG).

Kui tahke aine moodustab rohkem või vähem kompaktseid struktuure, nagu see juhtub soolade, metallide, oksiidide, sulfiidide ja sulamitega, ei ole ühikulistes rakkudes terveid korduvaid ühikuid; see tähendab, et on osi või nende osi, mis sisaldavad kuni ühte või kahte ühikut.

See ei kehti GC puhul. Kui jah, siis "sinine kast" jagaks kassid ja kitsed kaheks (1 / 2G ja 1 / 2C) või neljaks osaks (1 / 4G ja 1 / 4C). Järgmistes sektsioonides on näha, et nendes ühtsetes rakkudes on võrgupunktid mugavalt jagatud selliseks ja muudeks viisideks.

Millised võrgukonstandid ühiku lahtrit määratlevad?

GC näite ühikrakud on kahemõõtmelised; see aga ei kehti reaalsetele mudelitele, mis arvestavad kõiki kolme mõõdet. Seega muundatakse ruudud või paralleelid rööptahvliteks. Nüüd on mõiste "rakk" mõttekam.

Nende rakkude või paralleelsete põõsaste mõõtmed sõltuvad nende külgede ja nurkade pikkusest.

Madalamal pildil on paralleelsete põikude alumine tagumine nurk, mis koosneb külgedest a, b ja c, ja nurgad α, β ja γ.

Nagu näha, a see on veidi kauem kui b ja c. Keskel on punktiirjoon, mis näitab nurkade α, β ja γ vahel ac, cb ja ba, vastavalt. Iga ühikuelemendi puhul on nendel parameetritel konstantsed väärtused ja nende sümmeetria ning ülejäänud kristallide väärtus.

Kujutise parameetrite uuesti määratlemisel defineeriksid pildi parameetrid selle servale venitatud kuubi sarnase raku a. Seega tekivad nende servade erineva pikkusega ja nurkadega ühikrakud, mida võib samuti liigitada mitmeks tüübiks.

Tüübid

Teade, et alustada ülemisest pildist punktiirjoonte sees olevad punktiirjooned: need näitavad alaselja nurka, nagu just selgitatud. Järgmist küsimust saab küsida, kus on võrkkesta punktid või korduvad üksused? Kuigi nad annavad eksliku mulje, et rakud on tühjad, peitub vastus nende tipudes.

Need rakud genereeritakse või valitakse selliselt, et korduvad üksused (pildi hallid punktid) asuvad nende tipudes. Sõltuvalt eelmises lõigus kehtestatud parameetrite väärtustest saadakse iga ühikuelemendi konstandid, seitse kristalset süsteemi.

Igal kristalsüsteemil on oma ühikrakk; teine ​​määratleb esimese. Ülemises pildis on seitse kasti, mis vastavad seitsmele kristalsele süsteemile; või veidi rohkem kokkuvõtlikult, kristallvõrgud. Seega vastab kuupmeetri ühikrakk ühele kristalsetele süsteemidele, mis määravad kuupmeetri kristalse võrgu.

Kujutise kohaselt on kristallilised süsteemid või võrgud järgmised:

-Kuup

-Tetragonaalne

-Orthombiline

-Kuusnurkne

-Monokliiniline

-Triclinics

-Trigonaalne

Ja nende kristalliliste süsteemide sees tekivad teised, mis moodustavad neljateistkümne Bravais 'võrgustiku; et kõik kristallvõrgud on kõige elementaarsemad.

Kuup

Kuubis on kõik küljed ja nurgad võrdsed. Seetõttu on selles üksuse lahtris järgmine:

a = b = c

α = β = γ = 90º

Seal on kolm kuupmeetri ühikut: lihtsad või primitiivsed, keskele kehale (bcc) ja keskele nägu (fcc). Erinevused seisnevad punktide (aatomite, ioonide või molekulide) jaotuses ja nende arvus.

Milline neist rakkudest on kõige kompaktsem? See, mille maht on hõivatud punktidega, on kuubikujuline. Pange tähele, et kui asendada kasside ja kitsede punktid alguses, ei piirduks nad ühe rakuga; nad kuuluksid ja jagaksid neid mitu. Jällegi oleks tegemist G või C osadega.

Ühikute arv

Kui kassid või kitsed olid tipudes, jagaksid nad 8 ühikut rakku; see tähendab, et igal rakul oleks 1/8 G või C. Koguge või kujutage ette 8 kuubikut kahes veerus kahe reaga, et seda visualiseerida.

Kui kassid või kitsed oleksid nägu, oleksid nad jagatud ainult 2 ühikut. Et seda näha, pange lihtsalt kaks kuubikut kokku.

Teisest küljest, kui kass või kits on kuubiku keskel, kuuluksid nad ainult ühte ühisrakku; sama juhtub ka põhipildi kastidega, kui mõiste lähenes.

Ütles siis ülaltoodust lihtsa kuupmeetriühiku lahtris a üksuse või võrkkesta punkt, kuna sellel on 8 tippu (1/8 x 8 = 1). Keha keskel oleva kuubiku jaoks on meil 8 tippu, mis on võrdne aatomiga, ja punkt või üksus keskel; seepärast kaks üksused.

Ja kuupõhise kärje keskel, millel on meie nägu, on 8 tippu (1) ja kuus nägu, kus pooled punktidest või ühikutest on jagatud (1/2 x 6 = 3); seetõttu on see olemas neli üksused.

Tetragonaalne

Sarnaseid märkusi võib teha ka tetragonaalse süsteemi ühikuelemendi kohta. Selle struktuursed parameetrid on järgmised:

a = b ≠ c

α = β = γ = 90º

Orthombiline

Ortorombilise raku parameetrid on järgmised:

a ≠ b ≠ c

α = β = γ = 90º

Monokliiniline

Monokliinilise raku parameetrid on:

a ≠ b ≠ c

α = γ = 90º; β ≠ 90º

Triclinics

Trikliinilise raku parameetrid on:

a ≠ b ≠ c

α ≠ β ≠ γ ≠ 90º

Kuusnurkne

Kuusnurkse raku parameetrid on järgmised:

a = b ≠ c

α = β = 90º; γ ≠ 120º

Tegelikult on rakk kuusnurkse prisma kolmas osa.

Trigonaalne

Ja lõpuks, trigonaalse raku parameetrid on järgmised:

a = b = c

α = β = γ ≠ 90º

Viited

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Keemia (8. väljaanne). CENGAGE Learning P 474-477.
2. Shiver & Atkins. (2008). Anorgaaniline keemia (Neljas väljaanne). Mc Grawi mägi.
3. Wikipedia. (2019). Primitiivne rakk. Välja otsitud andmebaasist: en.wikipedia.org
4. Bryan Stephanie. (2019). Unit Cell: võre parameetrid ja kuubikstruktuurid. Uuring. Välja otsitud: study.com
5. Akadeemiline ressursikeskus. (s.f.). Kristallstruktuurid. [PDF] Illinoisi tehnoloogiainstituut. Välja otsitud andmebaasist: web.iit.edu
6. Belford Robert. (7. veebruar 2019). Kristallvõred ja ühikrakud. Keemia Libretexts. Välja otsitud andmebaasist: chem.libretexts.org