Forskjellen mellom atomstruktur og krystallstruktur
Share
Hovedforskjell - Atomisk struktur mot krystallstruktur
Selv om atomer er de minste enhetene som finnes i all materie, har disse atomene en kompleks struktur når de analyseres eksperimentelt. For å forstå nesten alle begreper i kjemi, er det viktig å forstå den grunnleggende strukturen av et atom klart. Krystaller er faste forbindelser laget av et antall atomer eller molekyler. Det er spesielle arrangementer i krystaller. Disse arrangementene kalles krystallstrukturer. Undersøkelse av krystallstrukturen er svært viktig for å bestemme egenskapene til den forbindelsen. Hovedforskjellen mellom atomstruktur og krystallstruktur er det atomstruktur beskriver arrangementet av subatomære partikler i et atom mens krystallstruktur beskriver arrangementet av atomer eller molekyler i en krystallinsk forbindelse.
Nøkkelområder dekket
1. Hva er Atomic Structure
- Definisjon, forklaring av strukturen
2. Hva er Crystal Structure
- Definisjon, forklaring av strukturen
3. Hva er forskjellen mellom atomstruktur og krystallstruktur
- Sammenligning av nøkkelforskjeller
Nøkkelbegreper: Atom, Atomstruktur, Kovalent Nettverkskrystaller, Krystallstruktur, Krystallinsk struktur, Krystallografi, Joniske krystaller, Metalliske krystaller, Orbital, Shell, Subshell
Hva er en atomstruktur
Atomstruktur er arrangementet av subatomære partikler i et atom. Tidligere trodde forskere at et atom er den minste enheten som kan finnes på jorden, og alt materie er sammensatt av atomer, men senere har eksperimenter vist at atomer kan deles videre i subatomære partikler. Derfor kom begrepet atomstruktur i diskusjon. Ulike forskere foreslo ulike strukturer for et atom. Men med utviklingen av vitenskap og teknologi, ble den moderne atomteorien, som klart forklarer et atoms struktur, utviklet.
Ifølge moderne atomteori er et atom sammensatt av tre typer subatomære partikler kalt elektroner, protoner og nøytroner. Protonene og nøytronene er i midten av atomene, og danner en sentral kjerne kalt kjernen. Elektronene er i kontinuerlig bevegelse rundt kjernen i bestemte veier. Disse elektronene ser imidlertid ut som en elektronsky som omgir atomkernen.
Figur 1: Atomstruktur av helium
Siden elektroner er i kontinuerlig bevegelse rundt kjernen, kan vi ikke bestemme den nøyaktige plasseringen av et elektron på en gang. Vi kan bare si sannsynligheten for å finne en elektron på et bestemt sted. I følge disse sannsynlighetene er det visse skjell som elektroner beveger seg inn i. Disse skallene har sitt eget kvantiserte energinivå. Dermed er disse skjellene arrangert i henhold til energinivået av elektroner tilstede i disse skallene. Skalet med den laveste energien er nærmest kjernen. Disse elektronskjellene er kalt K, L, M, N, etc. fra kjernen til utsiden.
Elektronskjell kan videre deles inn i subshells. Disse subshells er kalt subshell, p subshell, d subshell og f subshell. Bortsett fra s delhull, kan andre subshells videre deles inn i orbitaler. Hver orbitale kan holde maksimalt to elektroner som har motsatt spinn.
Elektroner er de store subatomære partiklene som deltar i kjemiske reaksjoner. Imidlertid deltar protoner og nøytroner i kjernefysiske reaksjoner.
Hva er Crystal Structure
Krystallstruktur er arrangementet av atomer eller molekyler i en krystall. Faste forbindelser kan deles inn i tre grupper som krystallinske forbindelser, halvkrystallinske forbindelser og ikke-krystallinske forbindelser. Krystallinske forbindelser har en godt organisert struktur. De har en tredimensjonal organisasjon. Krystallstrukturen til en krystallinsk forbindelse kalles en gitter. Den minste enheten av denne organiserte strukturen kalles en enhetscelle. Denne enhetscellen skal representere det samlede arrangementet av krystallet.
Det er tre store strukturer foreslått for enhetscellen. De er enkle kubiske strukturer, kropps-sentrert kubisk struktur og ansikts-sentrert kubisk struktur. Når man vurderer krystallstrukturen, er det sju strukturer som en krystall kan ha som heter etter symmetrien. De er monokliniske, tricliniske, trigonale, sekskantede, ortorhombiske, tetragonale og kubiske.
Figur 2: NaCl-krystallstruktur
I tillegg er det krystallstrukturer som er navngitt i henhold til typen kjemisk binding tilstede i krystallet. De er ioniske krystaller, kovalente nettverkskrystaller og metalliske krystaller. Joniske krystaller er laget av kationer og anioner som er ordnet i en vanlig, gjentatt struktur. Kovalente nettverkskrystaller er sammensatt av atomer eller molekyler festet til hverandre gjennom kovalente bindinger som danner et nettverk av atomer eller molekyler. Metalliske krystaller er sammensatt av metallkasjoner omgitt av fritt bevegelige elektroner.
Forskjellen mellom atomstruktur og krystallstruktur
Definisjon
Atomstruktur: Atomstruktur er arrangementet av subatomære partikler i et atom.
Krystallstruktur: Krystallstruktur er arrangementet av atomer eller molekyler i en krystall.
Struktur
Atomstruktur: Atomstruktur er en kompleks struktur.
Krystallstruktur: Krystallstruktur er en velorganisert gitterstruktur.
komponenter
Atomstruktur: Atomer består av subatomære partikler: elektroner, protoner og nøytroner.
Krystallstruktur: Krystaller er sammensatt av kationer og anioner eller metallioner og frie elektroner.
variasjoner
Atomstruktur: Den samlede atomstrukturen er den samme i alle atomer.
Krystallstruktur: Krystallstrukturen er forskjellig fra hverandre, avhengig av komponentene som finnes i krystallet.
Konklusjon
Atomstruktur er viktig for å forstå alt om kjemi. Krystallstruktur er viktig for å identifisere krystaller, forstå egenskapene til krystaller og forutsi deres reaksjoner. Hovedforskjellen mellom atomstruktur og krystallstruktur er at atomstrukturen beskriver arrangementet av subatomære partikler i et atom mens krystallstruktur beskriver arrangementet av atomer eller molekyler i en krystallinsk forbindelse.
Bilde Courtesy:
1. "Helium atom QM" Av bruker: Yzmo - Eget arbeid (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "NaCl krystallstruktur" Av Eyal Bairey (bruker: Eyal Bairey) - Eget arbeid (Public Domain) via Commons Wikimedia
referanser:
1. "Crystal Structures and the Unit Cell." Study.com, tilgjengelig her. Tilgang 21 september 2017.
2. "Crystal Structure (Theory)." Virtual Lab: Fysisk Vitenskap: Amrita Vishwa Vidyapeetham Virtual Lab, tilgjengelig her. Tilgang 21 september 2017.
