Atomska struktura proti kristalni strukturi
V tem članku je glavni poudarek na notranji ureditvi atoma in kristala. Kar vidimo od zunaj, je posledica notranje razporeditve atomov ali molekul. Včasih se zunanji pogled lahko razlikuje od notranje strukture; vendar niso popolnoma neodvisni drug od drugega.
Atomska struktura
Atomi so majhni gradniki vseh obstoječih snovi. Tako majhni so, da jih s prostim očesom sploh ne moremo opazovati. Običajno so atomi v območju Angstroma. Z odkritjem subatomskih delcev je bilo naslednje vprašanje za znanstvenike najti, kako so razporejeni v atomu. Leta 1904 je Thompson predstavil model pudinga iz slive, da bi razložil strukturo atoma. To je govorilo, da so elektroni razpršeni v sferi, kjer so tudi razpršeni pozitivni naboji, da nevtralizirajo negativne naboje. Disperzija elektronov je podobna razpršitvi sliv v pudingu, od tod je dobil ime »model slivovega pudinga«. Kasneje je Ernest Rutherford izvedel poskus, ki je privedel do ugotovitve natančnejših podrobnosti o zgradbi atoma. Alfa delce so izstrelili na tanko zlato folijo in ugotovili naslednje podatke.
• Večina alfa delcev je šla skozi zlato folijo.
• Nekaj delcev se je odklonilo.
• Nekateri alfa delci so se naravnost odbili.
Ta opažanja so jim pomagala do naslednjih zaključkov.
• Alfa delci so pozitivno nabiti. Večina jih je šla skozi zlato folijo, kar pomeni, da je v notranjosti veliko prostih prostorov.
• Nekateri so odklonili, ker so se približali drugemu pozitivnemu naboju. Toda število odklonov je zelo majhno, kar pomeni, da je pozitivno nabitje skoncentrirano na nekaj pik. In ta kraj je bil imenovan kot jedro.
• Ko delček alfa neposredno naleti na jedro, se odbije nazaj.
Z zgornjimi ugotovitvami eksperimentov in na podlagi mnogih drugih poznejših eksperimentov je bila opisana atomska zgradba. Atom je sestavljen iz jedra, ki ima protone in nevtrone. Poleg nevtronov in pozitronov so v jedru tudi drugi majhni subatomski delci. In v orbitali krožijo okoli jedra elektroni. Večina prostora v atomu je prazna. Privlačne sile med pozitivno nabitim jedrom (pozitiven naboj zaradi protonov) in negativno nabitimi elektroni ohranjajo obliko atoma.
Kristalna struktura
Kristalna struktura je, kako so atomi ali molekule razporejeni v kristalu. Ta ima tridimenzionalno razporeditev v prostoru. Običajno je v kristalu ponavljajoča se razporeditev določenih atomov ali molekul. Ena od ponavljajočih se enot kristala je imenovana kot "enotna celica." Zaradi te ponavljajoče se ureditve sta v kristalu vzorec in vrstni red dolgega dosega. Kristalna struktura je določila številne fizikalne in kemijske lastnosti, kot so elektronska zgradba trakov, cepitev, prosojnost itd. Obstaja sedem sistemov kristalne rešetke, ki so razvrščeni glede na obliko. So kubični, tetragonski, ortorhombični, šesterokotni, trigonski, triklinični in monoklinski. Po lastnostih lahko kristale uvrstimo tudi v kovalentne, kovinske, ionske in molekularne kristale.
Kakšna je razlika med atomsko strukturo in kristalno strukturo? • Atomska struktura daje predstavo o obliki atoma in o razporeditvi subatomskih delcev v atomu. Kristalna struktura govori o tem, kako so atomi ali molekule razporejeni v kristalni trdni snovi ali tekočini. • Celotna atomska zgradba je skupna vsem atomom, razen številu delcev. Obstaja veliko število različic kristalne strukture. |