Кристалі́чна структу́ра — структура матеріалів, яка характеризується неповторним (унікальним) розташуванням атомів в кристалі.
Загальний опис
Основними параметрами кристалічної структури є тип кристалічної ґратки (сингонія), просторова група, число формульних одиниць, лінійні розміри та кути елементарної ґратки, координати атомів (заповненість правильних систем точок), координаційні числа та координаційні многогранники для усіх атомів.
Наприклад, кристалічна структура оксиду феруму Fe3O4 (низькотемпературна модифікація): просторова група Fd-3m O2 (No. 227), кубічна сингонія, число формульних одиниць Z = 8, параметри ґратки a = 0,8397 нм, координати атомів Fe1 8(b) (3/8 3/8 3/8), Fe2 16(c) (0 0 0), O 32(e) (0.245 0.245 0.245).
Розташування атомів чи молекул у кристалі встановлене методами рентгеноскопії чи електронної дифракції. Відзначається регулярністю розташування атомів, йонів чи молекул у всіх трьох вимірах, тобто наявністю кристалічної ґратки. Ідеальна кристалічна структура складається з ідентичних елементарних ґраток. Структуру кристалу описують відносно трьох осей x, y, z з врахуванням трьох віддалей, через які повторюється структура в кожному з вимірів a, b, c. Такі повторювальні віддалі утворюють паралелепіпед, що називається елементарною коміркою, а самі повторювальні віддалі a, b, c, які відносяться до осей x, y, z відповідно, називають розмірами комірки. Кут між осями y, z позначають α, між x, z — β та між x, y — γ. Вибір осей не довільний, а залежить від наявних елементів симетрії в кристалі. На відміну від просторових ґраток, яких є чотирнадцять типів, різних кристалічних структур є нескінченно багато. За характером об'єднання складових одиниць (атомарним або фрагментним) кристалічна структура може бути гомодесмічною і гетеродесмічною. За природою зв'язків між атомами чи фрагментами — ковалентною, йонною, металічною, вандерваальсівською. Повний її опис включає: ідентифікацію кристалічної системи; довжини основних осей елементарної комірки й кути між осями; символ просторової групи; вид і число різних атомів у елементарній комірці; координати атомів, положення яких разом з елементами симетрії достатньо для опису положення всіх атомів у елементарній комірці.
Структурний тип
Структурний тип — ширше поняття, яке об'єднує кристалічні структури із однаковою просторовою групою, близькими параметрами ґратки (та їх числовим співвідношенням), однаковим (часто близьким) розташуванням атомів, тобто заповненістю тої самої правильної системи точок та однаковими координаційними многогранниками. Наприклад, до структурного типу MgCu2 належить низка бінарних сполук: BaAl2, GdAl2, ErCo2, LiPt2, ZrV2.
Структурний перехід
Оборотний чи необоротний перехід зі зміною кристалічної структури. Наприклад, перехід NH4Cl при 460 К зі структури типу CsCl у структуру типу NaCl.
Гетеродесмічна кристалічна структура
Кристалічна структура, яка має структурні фрагменти, де атоми з'єднані міцними хімічними зв'язками (найчастіше ковалентними), а атоми, що належать до різних фрагментів — слабкими зв'язками. Фрагменти можуть бути атомами, молекулами або йонами (це майже всі органічні сполуки, галогени, O2, S8, (NH4)2SO4), ланцюгові (наприклад, спіральна модифікація селену), шарові (напр., графіт, BN та ін.), каркасні (напр., кристали CaTiO3).
Література
- Гірничий енциклопедичний словник : у 3 т / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2001—2004.
- Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк : Вебер, 2008. — 758 с. —
Див. також
Посилання
- The internal structure of crystals… Crystallography for beginners [ 4 травня 2021 у Wayback Machine.]
Це незавершена стаття з кристалографії. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Div takozh Kristalichna gratka Kristali chna struktu ra struktura materialiv yaka harakterizuyetsya nepovtornim unikalnim roztashuvannyam atomiv v kristali Kristalichna struktura hloridu natriyu Zagalnij opisOsnovnimi parametrami kristalichnoyi strukturi ye tip kristalichnoyi gratki singoniya prostorova grupa chislo formulnih odinic linijni rozmiri ta kuti elementarnoyi gratki koordinati atomiv zapovnenist pravilnih sistem tochok koordinacijni chisla ta koordinacijni mnogogranniki dlya usih atomiv Napriklad kristalichna struktura oksidu ferumu Fe3O4 nizkotemperaturna modifikaciya prostorova grupa Fd 3m O2 No 227 kubichna singoniya chislo formulnih odinic Z 8 parametri gratki a 0 8397 nm koordinati atomiv Fe1 8 b 3 8 3 8 3 8 Fe2 16 c 0 0 0 O 32 e 0 245 0 245 0 245 Roztashuvannya atomiv chi molekul u kristali vstanovlene metodami rentgenoskopiyi chi elektronnoyi difrakciyi Vidznachayetsya regulyarnistyu roztashuvannya atomiv joniv chi molekul u vsih troh vimirah tobto nayavnistyu kristalichnoyi gratki Idealna kristalichna struktura skladayetsya z identichnih elementarnih gratok Strukturu kristalu opisuyut vidnosno troh osej x y z z vrahuvannyam troh viddalej cherez yaki povtoryuyetsya struktura v kozhnomu z vimiriv a b c Taki povtoryuvalni viddali utvoryuyut paralelepiped sho nazivayetsya elementarnoyu komirkoyu a sami povtoryuvalni viddali a b c yaki vidnosyatsya do osej x y z vidpovidno nazivayut rozmirami komirki Kut mizh osyami y z poznachayut a mizh x z b ta mizh x y g Vibir osej ne dovilnij a zalezhit vid nayavnih elementiv simetriyi v kristali Na vidminu vid prostorovih gratok yakih ye chotirnadcyat tipiv riznih kristalichnih struktur ye neskinchenno bagato Za harakterom ob yednannya skladovih odinic atomarnim abo fragmentnim kristalichna struktura mozhe buti gomodesmichnoyu i geterodesmichnoyu Za prirodoyu zv yazkiv mizh atomami chi fragmentami kovalentnoyu jonnoyu metalichnoyu vandervaalsivskoyu Povnij yiyi opis vklyuchaye identifikaciyu kristalichnoyi sistemi dovzhini osnovnih osej elementarnoyi komirki j kuti mizh osyami simvol prostorovoyi grupi vid i chislo riznih atomiv u elementarnij komirci koordinati atomiv polozhennya yakih razom z elementami simetriyi dostatno dlya opisu polozhennya vsih atomiv u elementarnij komirci Strukturnij tipStrukturnij tip shirshe ponyattya yake ob yednuye kristalichni strukturi iz odnakovoyu prostorovoyu grupoyu blizkimi parametrami gratki ta yih chislovim spivvidnoshennyam odnakovim chasto blizkim roztashuvannyam atomiv tobto zapovnenistyu toyi samoyi pravilnoyi sistemi tochok ta odnakovimi koordinacijnimi mnogogrannikami Napriklad do strukturnogo tipu MgCu2 nalezhit nizka binarnih spoluk BaAl2 GdAl2 ErCo2 LiPt2 ZrV2 Strukturnij perehidOborotnij chi neoborotnij perehid zi zminoyu kristalichnoyi strukturi Napriklad perehid NH4Cl pri 460 K zi strukturi tipu CsCl u strukturu tipu NaCl Geterodesmichna kristalichna strukturaKristalichna struktura yaka maye strukturni fragmenti de atomi z yednani micnimi himichnimi zv yazkami najchastishe kovalentnimi a atomi sho nalezhat do riznih fragmentiv slabkimi zv yazkami Fragmenti mozhut buti atomami molekulami abo jonami ce majzhe vsi organichni spoluki galogeni O2 S8 NH4 2SO4 lancyugovi napriklad spiralna modifikaciya selenu sharovi napr grafit BN ta in karkasni napr kristali CaTiO3 LiteraturaGirnichij enciklopedichnij slovnik u 3 t za red V S Bileckogo D Shidnij vidavnichij dim 2001 2004 Glosarij terminiv z himiyi J Opejda O Shvajka In t fiziko organichnoyi himiyi ta vuglehimiyi im L M Litvinenka NAN Ukrayini Doneckij nacionalnij universitet Doneck Veber 2008 758 s ISBN 978 966 335 206 0Div takozhKristalichna gratka SingoniyaPosilannyaThe internal structure of crystals Crystallography for beginners 4 travnya 2021 u Wayback Machine Ce nezavershena stattya z kristalografiyi Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi