Główna różnica – struktura atomowa a struktura krystaliczna

Chociaż atomy są najmniejszymi jednostkami, jakie można znaleźć w całej materii, podczas analizy eksperymentalnej atomy te mają złożoną strukturę. Aby zrozumieć prawie wszystkie pojęcia chemii, konieczne jest jasne zrozumienie podstawowej struktury atomu. Kryształy to stałe związki złożone z wielu atomów lub cząsteczek. W kryształach występują szczególne układy. Te układy nazywane są strukturami krystalicznymi. Badanie struktury krystalicznej jest bardzo ważne przy określaniu właściwości tego związku. Główną różnicą między strukturą atomową a strukturą krystaliczną jest to, że struktura atomowa opisuje rozmieszczenie cząstek subatomowych w atomie, podczas gdy struktura krystaliczna opisuje rozmieszczenie atomów lub cząsteczek w związku krystalicznym.

Kluczowe obszary objęte

1. Co to jest struktura atomowa? – Definicja, wyjaśnienie struktury 2. Co to jest struktura krystaliczna? – Definicja, wyjaśnienie struktury 3. Jaka jest różnica między strukturą atomową a strukturą krystaliczną? – Porównanie kluczowych różnic

Kluczowe warunki: atom, struktura atomowa, kryształy sieci kowalencyjnej, struktura krystaliczna, struktura krystaliczna, krystalografia, kryształy jonowe, kryształy metaliczne, orbita, powłoka, podpowłoka

Co to jest struktura atomowa

Struktura atomowa to ułożenie cząstek subatomowych w atomie. Wcześniej naukowcy uważali, że atom jest najmniejszą jednostką, jaką można znaleźć na ziemi, a cała materia składa się z atomów, ale późniejsze eksperymenty wykazały, że atomy można dalej dzielić na cząstki subatomowe. Dlatego w dyskusji pojawiła się koncepcja budowy atomu. Różni naukowcy sugerowali różne struktury atomu. Ale wraz z rozwojem nauki i technologii powstała nowoczesna teoria atomowa, która jasno wyjaśnia strukturę atomu.

Zgodnie ze współczesną teorią atomową, atom składa się z trzech rodzajów cząstek subatomowych zwanych elektronami, protonami i neutronami. Protony i neutrony znajdują się w środku atomów, tworząc centralny rdzeń zwany jądrem. Elektrony są w ciągłym ruchu wokół jądra po określonych ścieżkach. Jednak te elektrony wyglądają jak chmura elektronów otaczająca jądro atomu.

Rysunek 1: Struktura atomowa helu

Ponieważ elektrony są w ciągłym ruchu wokół jądra, nie możemy określić dokładnej lokalizacji elektronu na raz. Możemy tylko powiedzieć o prawdopodobieństwie znalezienia elektronu w określonym miejscu. Zgodnie z tymi prawdopodobieństwami istnieją pewne powłoki, w których poruszają się elektrony. Powłoki te mają swój własny skwantowany poziom energii. Zatem powłoki te są ułożone zgodnie z poziomem energii elektronów obecnych w tych powłokach. Powłoka o najniższej energii znajduje się najbliżej jądra. Te powłoki elektronowe są nazywane K, L, M, N itd. od jądra na zewnątrz.

Powłoki elektronowe można dalej podzielić na podpowłoki. Te podpowłoki są nazywane jako podpowłoka s, podpowłoka p, podpowłoka d i podpowłoka f. Z wyjątkiem podpowłoki s, inne podpowłoki można dalej podzielić na orbitale. Każdy orbital może pomieścić maksymalnie dwa elektrony o przeciwnych spinach.

Elektrony są głównymi cząstkami subatomowymi, które biorą udział w reakcjach chemicznych. Jednak protony i neutrony uczestniczą w reakcjach jądrowych.

Co to jest struktura krystaliczna?

Struktura krystaliczna to układ atomów lub cząsteczek w krysztale. Związki stałe można podzielić na trzy grupy jako związki krystaliczne, związki półkrystaliczne i związki niekrystaliczne. Związki krystaliczne mają dobrze zorganizowaną strukturę. Mają trójwymiarową organizację. Struktura krystaliczna związku krystalicznego nazywana jest siecią. Najmniejsza jednostka tej zorganizowanej struktury nazywana jest komórką elementarną. Ta komórka elementarna powinna reprezentować ogólny układ kryształu.

Zaproponowano trzy główne struktury komórki elementarnej. Są to prosta kubiczna struktura, sześcienna struktura skoncentrowana na ciele i kubiczna struktura skoncentrowana na twarzy. Rozważając strukturę kryształu, istnieje siedem struktur, które może mieć kryształ, które są nazwane zgodnie z symetrią. Są one jednoskośne, trójskośne, trygonalne, sześciokątne, rombowe, czworokątne i sześcienne.

Rysunek 2: Struktura krystaliczna NaCl

Ponadto istnieją struktury krystaliczne, które są nazwane zgodnie z rodzajem wiązania chemicznego obecnego w tym krysztale. Są to kryształy jonowe, kryształy sieci kowalencyjnej i kryształy metaliczne. Kryształy jonowe są zbudowane z kationów i anionów ułożonych w regularną, powtarzającą się strukturę. Kowalencyjne kryształy sieciowe składają się z atomów lub cząsteczek połączonych ze sobą wiązaniami kowalencyjnymi tworzącymi sieć atomów lub cząsteczek. Metaliczne kryształy składają się z kationów metali otoczonych swobodnie poruszającymi się elektronami.

Różnica między strukturą atomową a strukturą krystaliczną

Definicja

Struktura atomowa: Struktura atomowa to ułożenie cząstek subatomowych w atomie.

Struktura krystaliczna: Struktura krystaliczna to układ atomów lub cząsteczek w krysztale.

Struktura

Struktura atomowa: Struktura atomowa jest strukturą złożoną.

Struktura krystaliczna: Struktura krystaliczna to dobrze zorganizowana struktura sieciowa.

składniki

Struktura atomowa: Atomy składają się z cząstek subatomowych: elektronów, protonów i neutronów.

Struktura krystaliczna: Kryształy składają się z kationów i anionów lub jonów metali i wolnych elektronów.

Wariacje

Struktura atomowa: Ogólna struktura atomowa jest taka sama we wszystkich atomach.

Struktura krystaliczna: Struktury kryształów różnią się od siebie w zależności od składników obecnych w krysztale.

Wniosek

Struktura atomowa jest ważna dla zrozumienia wszystkiego o chemii. Struktura krystaliczna jest ważna w identyfikacji kryształów, zrozumieniu właściwości kryształów i przewidywaniu ich reakcji. Główna różnica między strukturą atomową a strukturą krystaliczną polega na tym, że struktura atomowa opisuje rozmieszczenie cząstek subatomowych w atomie, podczas gdy struktura krystaliczna opisuje rozmieszczenie atomów lub cząsteczek w związku krystalicznym.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Atom helu QM” Autor: Yzmo – Praca własna (CC BY-SA 3.0) za pośrednictwem Commons Wikimedia2. „Struktura krystaliczna NaCl” Autor: Eyal Bairey (użytkownik: Eyal Bairey) – Praca własna (domena publiczna) za pośrednictwem Commons Wikimedia

Bibliografia:

1. „Struktury kryształowe i komórka elementarna”. Study.com, dostępne tutaj. Dostęp 21 września 2017.2. „Struktura kryształu (teoria)”. Wirtualne laboratorium: nauki fizyczne: Amrita Vishwa Vidyapeetham Wirtualne laboratorium, dostępne tutaj. Dostęp 21 września 2017 r.