Rozdíl mezi atomovou strukturou a krystalovou strukturou

Atomová struktura vs. krystalová struktura

V tomto článku je hlavní pozornost zaměřena na vnitřní uspořádání atomu a krystalu. To, co vidíme zvnějšku, je výsledkem vnitřního uspořádání atomů nebo molekul. Někdy se vnější pohled může lišit od vnitřní struktury; ale nejsou na sobě zcela nezávislé.

Atomová struktura

Atomy jsou malé stavební kameny všech existujících látek. Jsou tak maličké, že je nemůžeme ani pouhým okem pozorovat. Normálně jsou atomy v Angstromově rozmezí. S objevem subatomových částic bylo další otázkou pro vědce zjistit, jak jsou uspořádány v atomu. V roce 1904 představil Thompson model slivového pudinku, který vysvětlil atomovou strukturu. Toto říká, že elektrony jsou rozptýleny v kouli, kde jsou také rozptýleny pozitivní náboje, aby neutralizovaly negativní náboje. Rozptyl elektronů je jako rozptyl švestek v pudinku, proto dostal název „model švestkového pudinku“. Později Ernest Rutherford provedl experiment, který vedl k nalezení přesnějších podrobností o atomové struktuře. Vypálili alfa částice na tenkou zlatou fólii a zjistili následující údaje.

• Většina alfa částic prošla zlatou fólií.

• Jen málo částic bylo odkloněno.

• Některé alfa částice se přímo odrazily.

Tato pozorování jim pomohla dospět k následujícím závěrům.

• Alfa částice jsou kladně nabity. Většina z nich procházela zlatou fólií, což znamená, že uvnitř je spousta volných míst.

• Některé byly odkloněny, protože procházely blízko jiného kladného náboje. Počet průhybů je však velmi nízký, což znamená, že kladné náboje jsou soustředěny do několika míst. A toto místo bylo pojmenováno jako jádro.

• Když alfa částice přímo narazí na jádro, odrazí se přímo zpět.

S výše uvedenými nálezy experimentu a na základě mnoha dalších pozdějších experimentů byla popsána atomová struktura. Atom je tvořen jádrem, které má protony a neutrony. Jiné než neutrony a pozitrony jsou v jádru další malé subatomické částice. A kolem orbitu krouží kolem jádra elektrony. Většina prostoru v atomu je prázdná. Atraktivní síly mezi kladně nabitým jádrem (kladný náboj v důsledku protonů) a záporně nabitými elektrony udržují tvar atomu.

Krystalická struktura

Krystalová struktura je jak jsou atomy nebo molekuly uspořádány v krystalu. Toto má trojrozměrné uspořádání v prostoru. Normálně je v krystalu opakující se uspořádání určitých atomů nebo molekul. Jedna z opakujících se jednotek krystalu se nazývá „jednotková buňka“. Kvůli tomuto opakujícímu se uspořádání je v krystalu vzor a pořádek dlouhého dosahu. Krystalová struktura určovala mnoho z jejích fyzikálních a chemických vlastností, jako je struktura elektronických pásů, štěpení, průhlednost atd. Existuje sedm krystalových mřížkových systémů, které jsou roztříděny podle jejich tvaru. Jsou krychlové, tetragonální, ortorombické, hexagonální, trigonální, triklinické a monoklinické. Podle vlastností lze také krystaly rozdělit na kovalentní, kovové, iontové a molekulární.