Chia sẻ:
Thuộc tính tế bào đơn nhất, hằng số mạng và các loại
các ô đơn vị nó là một không gian hoặc vùng tưởng tượng đại diện cho biểu thức tối thiểu của một tổng thể; rằng trong trường hợp hóa học, toàn bộ sẽ trở thành một tinh thể gồm các nguyên tử, ion hoặc phân tử, được sắp xếp theo mô hình cấu trúc.
Trong cuộc sống hàng ngày, bạn có thể tìm thấy những ví dụ thể hiện khái niệm này. Đối với điều này, cần phải chú ý đến các đối tượng hoặc bề mặt thể hiện một trật tự lặp đi lặp lại nhất định của các yếu tố của chúng. Một số đồ khảm, phù điêu, trần nhà, tấm và giấy dán tường có thể bao gồm các thuật ngữ chung được hiểu bởi ô đơn vị.
Để minh họa rõ hơn, bạn có hình ảnh phía trên có thể được sử dụng làm hình nền. Trong đó xuất hiện mèo và dê với hai giác quan khác nhau; những con mèo ở trên chân hoặc đầu của chúng, và những con dê nằm nhìn lên hoặc xuống.
Những con mèo và dê này thiết lập một chuỗi cấu trúc lặp đi lặp lại. Để xây dựng tất cả các bài báo, nó sẽ đủ để tái tạo tế bào đơn nhất bằng bề mặt đủ số lần, bằng các chuyển động tịnh tiến.
Các ô đơn vị có thể được đại diện bởi các hộp màu xanh lam, xanh lá cây và đỏ. Bất kỳ trong số ba có thể được sử dụng để có được giấy; nhưng, cần phải di chuyển chúng một cách tưởng tượng dọc theo bề mặt để tìm hiểu xem chúng có tái tạo cùng một chuỗi được quan sát trong hình ảnh không.
Bắt đầu với hình vuông màu đỏ, sẽ được đánh giá cao rằng nếu ba cột (của mèo và dê) được di chuyển sang bên trái, hai con dê sẽ không còn xuất hiện ở phần dưới, mà chỉ có một. Do đó, nó sẽ dẫn đến một chuỗi khác và không thể được coi là một ô đơn vị.
Trong khi nếu họ di chuyển tưởng tượng hai hình vuông, màu xanh lam và màu xanh lá cây, vâng, cùng một chuỗi giấy sẽ được lấy. Cả hai đều là các tế bào đơn nhất; tuy nhiên, hộp màu xanh tuân theo định nghĩa nhiều hơn, vì nó nhỏ hơn hộp màu xanh.
Chỉ số
- 1 Thuộc tính của các ô đơn vị
- 1.1 Số đơn vị lặp đi lặp lại
- 2 Hằng số mạng xác định một ô đơn vị?
- 3 loại
- 3,1 khối
- 3.2 Tetragonal
- 3.3 Chỉnh hình
- 3,4 Monoclinic
- 3.5 Triclinics
- 3.6 lục giác
- 3,7 lượng giác
- 4 tài liệu tham khảo
Thuộc tính của các ô đơn vị
Định nghĩa riêng của nó, ngoài ví dụ vừa được giải thích, làm rõ một số thuộc tính của nó:
-Nếu chúng di chuyển trong không gian, bất kể hướng nào, thủy tinh rắn hoặc toàn phần sẽ thu được. Điều này là do, như đã đề cập với mèo và dê, chúng tái tạo chuỗi cấu trúc; những gì bằng với phân bố không gian của các đơn vị lặp đi lặp lại.
-Chúng phải càng nhỏ càng tốt (hoặc chiếm ít thể tích) so với các tùy chọn ô khác có thể.
-Họ, thông thường, đối xứng. Tương tự như vậy, tính đối xứng của nó được phản ánh theo nghĩa đen trong các tinh thể của hợp chất; nếu ô đơn vị của muối là khối, tinh thể của nó sẽ là khối. Tuy nhiên, có những cấu trúc tinh thể được mô tả với các ô đơn vị có hình học bị biến dạng.
-Chúng chứa các đơn vị lặp đi lặp lại, có thể được thay thế bằng các điểm, từ đó tạo ra ba chiều được gọi là tâm ngắm. Trong ví dụ trước, mèo và dê đại diện cho các điểm võng mạc, nhìn từ một mặt phẳng vượt trội; đó là, hai chiều.
Số đơn vị lặp đi lặp lại
Các đơn vị lặp lại hoặc các điểm lưới của các ô đơn vị duy trì cùng tỷ lệ các hạt rắn.
Nếu bạn đếm số lượng mèo và dê trong hộp màu xanh, bạn sẽ có hai con mèo và dê. Điều tương tự cũng xảy ra với hộp màu xanh lá cây và với hộp màu đỏ cũng vậy (ngay cả khi bạn đã biết rằng nó không phải là một ô đơn vị).
Giả sử ví dụ rằng mèo và dê lần lượt là các nguyên tử G và C (một loại hàn động vật lạ). Vì tỷ lệ giữa G và C là 2: 2 hoặc 1: 1 trong hộp màu xanh, nên có thể dự kiến, không có lỗi, rằng vật rắn sẽ có công thức GC (hoặc CG).
Khi chất rắn trình bày các cấu trúc nhỏ gọn hoặc ít hơn, như xảy ra với các muối, kim loại, oxit, sunfua và hợp kim, trong các tế bào đơn nhất không có toàn bộ các đơn vị lặp đi lặp lại; nghĩa là, có những phần hoặc các phần của chúng, cộng lại thành một hoặc hai đơn vị.
Đây không phải là trường hợp của GC. Nếu vậy, hộp màu xanh sẽ "chia" mèo và dê thành hai (1 / 2G và 1 / 2C) hoặc bốn phần (1 / 4G và 1/4). Trong các phần tiếp theo, sẽ thấy rằng trong các ô đơn vị này, các điểm lưới được phân chia thuận tiện theo cách này và các cách khác.
Hằng số mạng xác định một ô đơn vị?
Các ô đơn vị của ví dụ GC là hai chiều; tuy nhiên, điều này không áp dụng cho các mô hình thực mà xem xét cả ba chiều. Do đó, các hình vuông hoặc hình bình hành được chuyển thành hình bình hành. Bây giờ, thuật ngữ "tế bào" có ý nghĩa hơn.
Kích thước của các ô hoặc các ô song song này phụ thuộc vào thời gian các cạnh và góc của chúng dài bao nhiêu.
Trong hình dưới, chúng ta có góc phía sau thấp hơn song song, bao gồm các cạnh một, b và c, và các góc α, và.
Như có thể thấy, một nó dài hơn một chút b và c. Ở trung tâm có một vòng tròn chấm để chỉ ra các góc α, và, nằm giữa ac, cb và ba, tương ứng. Đối với mỗi ô đơn vị, các tham số này có các giá trị không đổi và xác định tính đối xứng của chúng và phần còn lại của tinh thể.
Áp dụng lại một số trí tưởng tượng, các tham số của hình ảnh sẽ xác định một ô tương tự như một khối được kéo dài trên cạnh của nó một. Do đó, các ô đơn vị có độ dài và góc khác nhau của các cạnh của chúng phát sinh, cũng có thể được phân loại thành nhiều loại.
Các loại
Lưu ý để bắt đầu ở hình trên, các đường chấm bên trong các ô đơn vị: chúng chỉ ra góc sau thấp hơn, như vừa giải thích. Câu hỏi sau đây có thể được hỏi, các điểm võng mạc hoặc các đơn vị lặp đi lặp lại ở đâu? Mặc dù chúng cho ấn tượng sai lầm rằng các ô trống, câu trả lời nằm ở các đỉnh của chúng.
Các ô này được tạo hoặc chọn theo cách sao cho các đơn vị lặp lại (điểm xám của hình ảnh) nằm trong các đỉnh của chúng. Tùy thuộc vào các giá trị của các tham số được thiết lập trong phần trước, các hằng số cho mỗi ô đơn vị, bảy hệ tinh thể được dẫn xuất.
Mỗi hệ tinh thể có ô đơn vị riêng; cái thứ hai định nghĩa cái thứ nhất Trong hình trên có bảy hộp, tương ứng với bảy hệ tinh thể; hoặc theo một cách tóm tắt hơn một chút, các mạng tinh thể. Do đó, ví dụ, một ô đơn vị khối tương ứng với một trong các hệ tinh thể xác định mạng tinh thể lập phương.
Theo hình ảnh, các hệ thống hoặc mạng tinh thể là:
-Hình khối
-Tetragonal
-Chỉnh hình
-Lục giác
-Monoclinic
-Triclinics
-Lượng giác
Và trong các hệ tinh thể này phát sinh những hệ thống khác tạo nên mười bốn mạng Bravais; trong số tất cả các mạng tinh thể, chúng là cơ bản nhất.
Hình khối
Trong một khối lập phương tất cả các cạnh và góc bằng nhau. Do đó, trong ô đơn vị này, điều sau đây là đúng:
một = = b = = c
α = γ = γ = 90º
Có ba ô đơn vị khối: đơn giản hoặc nguyên thủy, tập trung vào cơ thể (bcc) và tập trung vào các mặt (fcc). Sự khác biệt nằm ở cách các điểm (nguyên tử, ion hoặc phân tử) được phân phối và số lượng của chúng.
Những tế bào nào là nhỏ gọn nhất? Đó là khối lượng chiếm nhiều hơn bởi các điểm: khối lập phương tập trung vào các mặt. Lưu ý rằng nếu chúng ta thay thế các điểm cho mèo và dê ngay từ đầu, chúng sẽ không bị giới hạn trong một ô duy nhất; họ sẽ thuộc về và được chia sẻ bởi một số. Một lần nữa, nó sẽ là các phần của G hoặc C.
Số lượng đơn vị
Nếu mèo hoặc dê ở trong các đỉnh, chúng sẽ được chia sẻ bởi 8 ô đơn vị; nghĩa là, mỗi ô sẽ có 1/8 G hoặc C. Thu thập hoặc tưởng tượng 8 khối, trong hai cột của hai hàng, để hiển thị nó.
Nếu mèo hoặc dê ở trên mặt, chúng sẽ chỉ được chia sẻ bởi 2 ô đơn vị. Để xem nó, chỉ cần đặt hai khối với nhau.
Mặt khác, nếu con mèo hoặc con dê ở giữa khối lập phương, chúng sẽ chỉ thuộc về một tế bào đơn nhất; điều tương tự cũng xảy ra với các hộp của hình ảnh chính, khi khái niệm này được tiếp cận.
Nói như trên, trong một ô đơn vị khối đơn giản, bạn có một đơn vị hoặc điểm lưới, vì nó có 8 đỉnh (1/8 x 8 = 1). Đối với ô hình khối tập trung vào cơ thể, chúng ta có: 8 đỉnh, bằng với một nguyên tử và một điểm hoặc đơn vị ở trung tâm; do đó, có hai đơn vị.
Và đối với ô hình khối tập trung vào các mặt ta có: 8 đỉnh (1) và sáu mặt, trong đó một nửa của mỗi điểm hoặc đơn vị được chia sẻ (1/2 x 6 = 3); do đó, nó có bốn đơn vị.
Tetragonal
Nhận xét tương tự có thể được thực hiện liên quan đến tế bào đơn vị cho hệ thống tứ giác. Các tham số cấu trúc của nó là như sau:
một = = b ≠ c
α = γ = γ = 90º
Chỉnh hình
Các tham số cho tế bào trực giao là:
một ≠ b ≠ c
α = γ = γ = 90º
Monoclinic
Các tham số cho ô đơn sắc là:
một ≠ b ≠ c
α = γ = 90º; β 90º
Triclinics
Các tham số cho ô ba trục là:
một ≠ b ≠ c
≠ β 90 º
Lục giác
Các tham số cho ô lục giác là:
một = = b ≠ c
α = β = 90º; γ 120º
Trên thực tế tế bào là phần thứ ba của lăng kính lục giác.
Lượng giác
Và cuối cùng, các tham số cho ô lượng giác là:
một = = b = = c
α = β = γ 90º
Tài liệu tham khảo
- Whites, Davis, Peck & Stanley. (2008). Hóa học (Tái bản lần thứ 8). Học tập CENGAGE P 474-477.
- Rùng mình & Atkins. (2008). Hóa vô cơ (Ấn bản thứ tư). Đồi Mc Graw.
- Wikipedia. (2019). Tế bào nguyên thủy. Lấy từ: en.wikipedia.org
- Bryan Stephanie. (2019). Ô đơn vị: Tham số mạng & Cấu trúc hình khối. Học tập. Lấy từ: học.com
- Trung tâm tài nguyên học tập. (s.f.). Cấu trúc tinh thể. [PDF] Học viện Công nghệ Illinois. Lấy từ: web.iit.edu
- Tháp chuông Robert. (Ngày 7 tháng 2 năm 2019). Mạng tinh thể và các ô đơn vị. Hóa học Libretexts. Lấy từ: chem.libretexts.org