Yksittäiset solun ominaisuudet, verkon vakiot ja tyypit

yksikön solu se on kuvitteellinen tila tai alue, joka edustaa kokonaisuuden minimaalista ilmentymistä; että kemian tapauksessa koko muuttuu kiteeksi, joka koostuu atomien, ionien tai molekyylien muodostamasta rakenteesta, joka on järjestetty rakenteellisen kuvion mukaan.

Jokapäiväisessä elämässä löytyy esimerkkejä, jotka ilmentävät tätä konseptia. Tätä varten on tarpeen kiinnittää huomiota kohteisiin tai pintoihin, joilla on tietty toistuva järjestys niiden elementeistä. Jotkut mosaiikit, särmäykset, kaadetut katot, levyt ja taustakuva voivat käsittää yleisesti, mitä yksikkösolu ymmärtää.

Sen havainnollistamiseksi on ylempi kuva, jota voidaan käyttää taustakuvana. Siinä esiintyy kissoja ja vuohia, joilla on kaksi vaihtoehtoista aistit; kissat ovat jalkojensa tai päänsä päällä ja vuohet makaavat ylöspäin tai alaspäin.

Nämä kissat ja vuohet muodostavat toistuvan rakenteellisen sekvenssin. Koko paperin rakentamiseksi riittää, että yhtenäinen solu toistetaan riittävän monta kertaa pinnan avulla translaatioliikkeiden avulla..

Mahdollisia yksikkösoluja edustaa sininen, vihreä ja punainen laatikko. Mitä tahansa näistä kolmesta voitaisiin käyttää paperin hankkimiseen; mutta on välttämätöntä siirtää ne mielikuvituksellisesti pitkin pintaa selvittämään, toistavatko ne saman kuvan sekvenssin.

Punaisesta neliöstä alkaen on syytä huomata, että jos kolme kolikkoa (kissoja ja vuohia) siirrettäisiin vasemmalle, kaksi vuohia ei enää olisi alemmassa osassa, vaan vain yksi. Siksi se johtaisi toiseen sekvenssiin ja sitä ei voida pitää yksikön soluna.

Vaikka jos he siirtyisivät kuvitteellisiksi, kaksi neliötä, sininen ja vihreä, kyllä, saisivat saman paperirivin. Molemmat ovat yhtenäisiä soluja; sininen laatikko kuitenkin täyttää määritelmän, koska se on pienempi kuin vihreä laatikko.

indeksi

• 1 Yksikkösolujen ominaisuudet
  • 1.1 Toistuvien yksiköiden lukumäärä
• 2 Mitkä verkon vakiot määrittävät yksikön solun?
• 3 tyyppiä
  • 3.1 Kuutiometri
  • 3.2 Tetragonaalinen
  • 3.3 Orthorombinen
  • 3.4 Monokliininen
  • 3.5 Triclinics
  • 3.6 Kuusikulmainen
  • 3.7 Trigonaali
• 4 Viitteet

Yksikkösolujen ominaisuudet

Sen oma määritelmä selittää juuri selitetyn esimerkin lisäksi useita sen ominaisuuksia:

-Jos ne liikkuvat avaruudessa, riippumatta suunnasta, saadaan kiinteä tai täysi lasi. Tämä johtuu siitä, että kuten kissojen ja vuohien kohdalla mainittiin, ne toistavat rakenteellisen sekvenssin; mikä on sama kuin toistuvien yksiköiden alueellinen jakauma.

-Niiden tulisi olla mahdollisimman pieniä (tai niillä on vähän tilaa) muihin mahdollisiin soluvaihtoehtoihin verrattuna.

-Ne ovat tavallisesti symmetrisiä. Samoin sen symmetria heijastuu kirjaimellisesti yhdisteen kiteisiin; jos suolayksikön solu on kuutiometriä, sen kiteet ovat kuutiometriä. On kuitenkin olemassa kiteisiä rakenteita, joita kuvataan yksikkösoluilla, joilla on vääristynyt geometria.

-Ne sisältävät toistuvia yksiköitä, jotka voidaan korvata pisteillä, jotka puolestaan ​​muodostavat kolmiulotteisen sen, joka tunnetaan retikuksi. Edellisessä esimerkissä kissat ja vuohet edustavat retikulaarisia pisteitä, jotka näkyvät ylimmältä tasolta; toisin sanoen kaksi ulottuvuutta.

Toistuvien yksiköiden lukumäärä

Yksikkösolujen toistuvat yksiköt tai ristikkopisteet ylläpitävät samaa kiinteiden hiukkasten osuutta.

Jos lasket kissojen ja vuohien lukumäärän sinisen laatikon sisällä, sinulla on kaksi kissaa ja vuohia. Sama tapahtuu vihreän laatikon ja punaisen laatikon kanssa (vaikka tiedät jo, että se ei ole yksikön solu).

Oletetaan esimerkiksi, että kissat ja vuohet ovat vastaavasti atomeja G ja C (outo eläinhitsaus). Koska suhde G: n ja C: n välillä on 2: 2 tai 1: 1 sinisessä laatikossa, voidaan odottaa virheettömästi, että kiinteällä aineella on kaava GC (tai CG).

Kun kiinteässä rakenteessa on enemmän tai vähemmän kompakteja rakenteita, kuten se tapahtuu suolojen, metallien, oksidien, sulfidien ja seosten kanssa, yhtenäisissä soluissa ei ole kokonaisia ​​toistuvia yksiköitä; toisin sanoen on osia tai niiden osia, jotka lisäävät jopa yhden tai kaksi yksikköä.

Tämä ei ole GC: n tapauksessa. Jos näin on, sininen laatikko "jakaa" kissat ja vuohet kahteen (1 / 2G ja 1 / 2C) tai neljään osaan (1 / 4G ja 1 / 4C). Seuraavissa osissa nähdään, että näissä yhtenäisissä soluissa ristikkopisteet on jaettu kätevästi tähän ja muihin tapoihin.

Mitkä verkon vakiot määrittävät yksikön solun?

GC-esimerkin yksikkösolut ovat kaksiulotteisia; tämä ei kuitenkaan koske todellisia malleja, joissa otetaan huomioon kaikki kolme ulottuvuutta. Niinpä neliöt tai rinnanogrammit muunnetaan yhdensuuntaisiksi. Nyt termi "solu" on järkevämpää.

Näiden solujen tai yhdensuuntaisten piikkien mitat riippuvat siitä, kuinka kauan niiden sivut ja kulmat ovat.

Alemmassa kuvassa on sivusuunnassa muodostettu rinnakkaisipipin alempi takakulma että, b ja C, ja kulmat α, β ja γ.

Kuten voidaan nähdä, että se on hieman pidempi kuin b ja C. Keskellä on katkoviiva, joka osoittaa kulmat α, β ja γ ac, CB ja ba, vastaavasti. Jokaisella yksikkösolulla näillä parametreilla on vakioarvot ja määritellään niiden symmetria ja muun kristallin symmetria.

Kun kuvassa käytetään uudelleen jotakin mielikuvitusta, kuvan parametrit määrittelevät solun, joka on samanlainen kuin sen reunalla venytetty kuutio että. Tällöin syntyy siten eri pituisia ja kulmaisia ​​yksikkösoluja, jotka voidaan myös luokitella useisiin tyyppeihin.

tyyppi

Huomautus aloittaa ylemmässä kuvassa katkoviivat yksikkösolujen sisällä: ne osoittavat alemman selkänojan, kuten juuri selitettiin. Seuraavasta kysymyksestä voidaan kysyä, missä ovat reticular-pisteet tai toistuvat yksiköt? Vaikka ne antavat virheellisen vaikutelman, että solut ovat tyhjiä, vastaus on niiden verkoissa.

Nämä solut generoidaan tai valitaan siten, että toistuvat yksiköt (kuvan harmaat pisteet) sijaitsevat niiden huippuissa. Edellisessä osassa määritettyjen parametrien arvoista riippuen johdetaan kullekin yksikkösolulle vakiot seitsemän kiteistä järjestelmää.

Kullakin kidejärjestelmällä on oma yksikkösolu; toinen määrittelee ensimmäisen. Ylemmässä kuvassa on seitsemän laatikkoa, jotka vastaavat seitsemää kiteistä järjestelmää; tai hieman yhteenvetoisemmin, kiteiset verkot. Siten esimerkiksi kuutiometriyksikkö vastaa yhtä kiteisistä järjestelmistä, jotka määrittävät kuutiokiteisen kiteisen verkon.

Kuvan mukaan kiteiset järjestelmät tai verkot ovat:

-kuutio-

-tetragonal

-ortorombisina

-kuusikulmainen

-monokliininen

-trikliinistä

-trigonal

Näissä kiteisissä järjestelmissä syntyy muita, jotka muodostavat neljätoista Bravais-verkkoa; että kaikkien kiteisten verkkojen joukossa ne ovat kaikkein perustavimpia.

kuutio-

Kuutiossa kaikki sivut ja kulmat ovat yhtä suuret. Siksi tässä yksikön solussa on totta:

että = b = C

α = β = γ = 90º

On kolme kuutiometriä solua: yksinkertainen tai primitiivinen, keskitetty kehoon (bcc) ja keskitetty kasvoihin (fcc). Ero on siinä, miten pisteitä (atomeja, ioneja tai molekyylejä) jaetaan ja kuinka monta.

Mikä näistä soluista on pienin? Se, jonka äänenvoimakkuus on enemmän pisteitä: kuutio keskittää kasvot. Huomaa, että jos korvataan kissojen ja vuohien kohdat alussa, ne eivät olisi rajoittuneet yhteen soluun; ne kuuluisivat useisiin. Jälleen se olisi G: n tai C: n osia.

Yksiköiden lukumäärä

Jos kissat tai vuohet olisivat pisteissä, 8 yhteistä solua jakavat ne; toisin sanoen jokaisella solulla olisi 1/8 G tai C. Kerää tai kuvittele 8 kuutiota kahdessa kahden rivin sarakkeessa sen visualisoimiseksi.

Jos kissat tai vuohet olisivat kasvoilla, ne jaettaisiin vain kahdella yksikkösolulla. Jos haluat nähdä sen, laita kaksi kuutiota yhteen.

Toisaalta, jos kissa tai vuohi oli kuution keskellä, ne kuuluisivat vain yhteen yhtenäiseen soluun; sama tapahtuu pääkuvan laatikoiden kanssa, kun käsitettä lähestyttiin.

Sanoi sitten edellä mainittu, yksinkertaisen kuutiometrin solun sisällä yksikköön tai verisuonipisteeseen, koska siinä on 8 huippua (1/8 x 8 = 1). Keholle keskitetyn kuutiosolun osalta meillä on: 8 huippua, joka on yhtä suuri kuin atomi, ja piste tai yksikkö keskustassa; siksi, siellä kaksi yksiköt.

Ja kuutiosolussa, joka on keskitetty näihin kasvoihin, on 8 pisteitä (1) ja kuusi kasvot, joissa puolet kustakin pisteestä tai yksiköstä on jaettu (1/2 x 6 = 3); siksi se on neljä yksiköt.

tetragonal

Samankaltaisia ​​kommentteja voidaan tehdä myös nelikulmaisen järjestelmän yksikkösolusta. Sen rakenteelliset parametrit ovat seuraavat:

että = b ≠ C

α = β = γ = 90º

ortorombisina

Ortorombisen solun parametrit ovat:

että ≠ b ≠ C

α = β = γ = 90º

monokliininen

Monokliinisen solun parametrit ovat:

että ≠ b ≠ C

α = γ = 90º; β ≠ 90º

trikliinistä

Triklinisen solun parametrit ovat:

että ≠ b ≠ C

α ≠ β ≠ γ ≠ 90º

kuusikulmainen

Kuusikulmaisen solun parametrit ovat:

että = b ≠ C

α = β = 90º; γ ≠ 120º

Itse asiassa solu on kuusikulmaisen prisman kolmas osa.

trigonal

Ja lopuksi trigonaalisen solun parametrit ovat:

että = b = C

α = β = γ ≠ 90º

viittaukset

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemia. (8. painos). CENGAGE Learning P 474-477.
2. Shiver & Atkins. (2008). Epäorgaaninen kemia (Neljäs painos). Mc Graw Hill.
3. Wikipedia. (2019). Primitiivinen solu. Haettu osoitteesta: en.wikipedia.org
4. Bryan Stephanie. (2019). Yksikön solu: ristikkoparametrit ja kuutiometrit. Tutkimus. Haettu osoitteesta study.com
5. Akateeminen resurssikeskus. (N.D.). Kristallirakenteet. [PDF]. Illinoisin teknologiainstituutti. Haettu osoitteesta: web.iit.edu
6. Belford Robert. (7. helmikuuta 2019). Kristallihilot ja yksikön solut. Kemia Libretexts. Haettu osoitteesta: chem.libretexts.org