Atomic Structure vs Crystal Structure
I den här artikeln ligger huvudfokus på det interna arrangemanget av en atom och en kristall. Det vi ser utifrån är ett resultat av det inre arrangemanget av atomer eller molekyler. Ibland kan den yttre synen skilja sig från den inre strukturen; men de är inte helt oberoende av varandra.
Atomstruktur
Atomer är de små byggstenarna i alla befintliga ämnen. De är så små att vi inte ens kan observera med blotta ögat. Norm alt ligger atomer i ångströmsområdet. Med upptäckten av subatomära partiklar var nästa fråga för forskare att hitta hur de är ordnade i en atom.1904 presenterade Thompson plommonpuddingmodellen för att förklara atomstrukturen. Detta sa att elektroner är utspridda i en sfär där det också finns positiva laddningar spridda för att neutralisera de negativa laddningarna. Spridningen av elektroner är som spridning av plommon i en pudding, därav fick namnet "plommonpuddingmodell". Senare gjorde Ernest Rutherford ett experiment som ledde till att man hittade mer exakta detaljer om atomstrukturen. De avfyrade alfapartiklar till en tunn guldfolie och fick reda på följande data.
• De flesta av alfapartiklarna passerade genom guldfolien.
• Få av partiklarna avböjdes.
• Några av alfapartiklarna studsade rakt tillbaka.
Dessa observationer hjälpte dem att komma till följande slutsatser.
• Alfa-partiklar är positivt laddade. De flesta av dem passerade genom guldfolien, vilket betyder att det finns många lediga utrymmen inuti.
• Vissa avleddes eftersom de passerade nära en annan positiv laddning. Men antalet avböjningar är mycket lågt, vilket innebär att de positivt laddade koncentreras till några få punkter. Och denna plats namngavs som kärnan.
• När alfapartikeln direkt möter en kärna studsar den tillbaka direkt.
Med ovanstående experimentfynd och baserat på många andra senare experiment beskrevs atomstrukturen. Atomen består av en kärna som har protoner och neutroner. Förutom neutroner och positroner finns det andra små subatomära partiklar i kärnan. Och det finns elektroner som cirklar runt kärnan i orbitaler. Det mesta av utrymmet i en atom är tomt. Attraktionskrafterna mellan den positivt laddade kärnan (positiv laddning på grund av protoner) och de negativt laddade elektronerna upprätthåller atomens form.
Kristallstruktur
Kristallstruktur är hur atomerna eller molekylerna är ordnade i en kristall. Detta har ett tredimensionellt arrangemang i rymden. Norm alt, i en kristall, finns det ett upprepande arrangemang av vissa atomer eller molekyler. En av de upprepade enheterna i en kristall kallas en "enhetscell". På grund av detta upprepande arrangemang finns det ett mönster och en lång räckviddsordning i en kristall. Kristallstrukturen bestämde många av dess fysikaliska och kemiska egenskaper såsom elektronisk bandstruktur, klyvning, transparens, etc. Det finns sju kristallgittersystem, som kategoriseras utifrån deras form. De är kubiska, tetragonala, ortorhombiska, hexagonala, trigonala, trikliniska och monokliniska. Enligt egenskaperna kan även kristaller kategoriseras som kovalenta, metalliska, joniska och molekylära kristaller.
Vad är skillnaden mellan atomstruktur och kristallstruktur?
• Atomstruktur ger en uppfattning om formen på en atom och hur subatomära partiklar är ordnade i en atom. Kristallstrukturen berättar om hur atomerna eller molekylerna är ordnade i en fast kristall eller en vätska.
• Den övergripande atomstrukturen är gemensam för alla atomer utom antalet subatomära partiklar. Men det finns ett stort antal kristallstrukturvariationer.
