Vienotas šūnu īpašības, tīkla konstantes un veidi

The vienības šūnu tā ir iedomāta telpa vai reģions, kas atspoguļo minimālu izpausmi kopumā; ka ķīmijas gadījumā viss kļūtu par kristāliem, kas sastāv no atomiem, joniem vai molekulām, kas sakārtotas pēc strukturāla rakstura.

Ikdienas dzīvē jūs varat atrast piemērus, kas iemieso šo koncepciju. Šim nolūkam ir nepieciešams pievērst uzmanību objektiem vai virsmām, kurām ir noteikta to elementu atkārtošanās kārtība. Dažas mozaīkas, reljefi, koferēti griesti, loksnes un tapetes var vispārīgi aptvert to, ko saprot vienības šūna.

Lai to ilustrētu skaidrāk, jums ir augšējais attēls, ko var izmantot kā fonu. Tajā parādās kaķi un kazas ar divām alternatīvām sajūtām; kaķi ir uz kājām vai galvas, un kazas guļ uz augšu vai uz leju.

Šie kaķi un kazas veido atkārtotu strukturālu secību. Lai izveidotu visu papīru, pietiek ar vienādu šūnu atveidot virsmas pietiekami daudz reižu, izmantojot translācijas kustības..

Iespējamās vienības šūnas attēlo zilās, zaļās un sarkanās kastes. Jebkuru no šīm trim var izmantot papīra iegūšanai; bet ir nepieciešams tos iztēloti pārvietot pa virsmu, lai noskaidrotu, vai tie atveido to pašu secību, kas novērota attēlā.

Sākot ar sarkano kvadrātu, būtu saprotams, ka, ja kreisajā pusē pārvietotos trīs kolonnas (kaķi un kazas), divas kazas vairs neparādīsies apakšējā daļā, bet tikai viena. Tāpēc tas novestu pie citas secības un to nevar uzskatīt par vienības šūnu.

Lai gan, ja viņi pārvietotos iedomātā, abi kvadrāti, zili un zaļi, būtu tādi paši papīra secība. Abas ir vienotas šūnas; tomēr zilā kaste ievēro vairāk definīcijas, jo tā ir mazāka par zaļo kasti.

Indekss

• 1 Vienības elementu īpašības
  • 1.1 Atkārtotu vienību skaits
• 2 Kādas tīkla konstantes nosaka vienības šūnu?
• 3 veidi
  • 3.1 Kubiskais
  • 3.2. Tetragonāls
  • 3.3. Ortorombisks
  • 3.4. Monoklinika
  • 3.5 Triklinika
  • 3.6. Sešstūra
  • 3.7 Trigonal
• 4 Atsauces

Vienības elementu īpašības

Tās paša definīcija papildus tikko izskaidrotajam piemēram, izskaidro vairākus tā īpašumus:

-Ja viņi pārvietojas telpā, neatkarīgi no virziena, tiks iegūts cietais vai pilnais stikls. Tas ir tāpēc, ka, kā minēts kaķiem un kazām, tie atveido strukturālo secību; kas ir vienāds ar atkārtojošo vienību telpisko sadalījumu.

-Tām jābūt pēc iespējas mazākām (vai aizņem mazu apjomu), salīdzinot ar citām iespējamām šūnu opcijām.

-Tie parasti ir simetriski. Tāpat tās simetrija ir atspoguļota burtiski savienojuma kristālos; ja sāls vienības šūna ir kubiskā, tā kristāli būs kubiski. Tomēr ir kristāliskas struktūras, kas aprakstītas ar vienību šūnām ar izkropļotu ģeometriju.

-Tie satur atkārtotas vienības, ko var aizstāt ar punktiem, kas savukārt veido trīsdimensiju to, kas ir pazīstama kā tīklenes. Iepriekšējā piemērā kaķi un kazas pārstāv retikulāros punktus, kas redzami no augstākās plaknes; tas ir, divas dimensijas.

Atkārtotu vienību skaits

Vienības šūnu atkārtotās vienības vai režģa punkti saglabā tādu pašu cieto daļiņu proporciju.

Ja jūs skaitīsiet kaķu un kazu skaitu zilajā kastē, jums būs divas kaķi un kazas. Tas pats notiek ar zaļo lodziņu un arī ar sarkano lodziņu (pat ja jūs jau zināt, ka tā nav vienības šūna).

Pieņemsim, ka kaķi un kazas ir attiecīgi G un C atomi (dīvaina dzīvnieku metināšana). Tā kā attiecība starp G un C ir 2: 2 vai 1: 1 zilajā lodziņā, var sagaidīt, ka bez kļūdām cietajam būs formula GC (vai CG)..

Ja cietais materiāls ir vairāk vai mazāk kompakts, kā tas notiek ar sāļiem, metāliem, oksīdiem, sulfīdiem un sakausējumiem, vienotajās šūnās nav visu atkārtotu vienību; tas ir, ir daļas vai to daļas, kas papildina vienu vai divas vienības.

Tas neattiecas uz GC. Ja tā, tad zilā kaste "sadalītu" kaķus un kazas divās (1 / 2G un 1 / 2C) vai četrās daļās (1 / 4G un 1 / 4C). Nākamajās sadaļās būs redzams, ka šajās vienotajās šūnās režģa punkti ir ērti sadalīti šādos un citos veidos.

Kādas tīkla konstantes nosaka vienības šūnu?

GC parauga vienības šūnas ir divdimensiju; tomēr tas neattiecas uz reāliem modeļiem, kas ņem vērā visas trīs dimensijas. Tādējādi kvadrāti vai paralelogrammas tiek pārveidotas paralēlskaldnēs. Tagad jēdziens "šūna" nozīmē vairāk jēgas.

Šo šūnu vai paralēlskaldņu izmēri ir atkarīgi no tā, cik ilgi ir to malas un leņķi.

Apakšējā attēlā ir paralēlskaldņa apakšējais aizmugurējais stūris, kas sastāv no sāniem a, b un c, un leņķi α, β un γ.

Kā redzams, a tas ir nedaudz ilgāks par b un c. Centrā ir punktēts aplis, kas norāda leņķus α, β un γ, starp tiem ac, cb un ba, attiecīgi. Katrai vienības šūnai šiem parametriem ir nemainīgas vērtības, un tie nosaka to simetriju un pārējo kristālu simetriju.

Piemērojot vēl kādu iztēli, attēla parametri definētu šūnu, kas ir līdzīga kubam, kas stiepjas uz tās malas a. Tādējādi rodas vienības šūnas ar dažādiem garuma un leņķa leņķiem, ko var klasificēt arī vairākos veidos.

Veidi

Paziņojums sākt augšējā attēlā punktveida līnijas vienības šūnās: tās norāda uz apakšējo muguras leņķi, kā paskaidrots. Var uzdot šādu jautājumu: kur ir retikulāri punkti vai atkārtotas vienības? Lai gan tie rada kļūdainu iespaidu, ka šūnas ir tukšas, atbilde ir to virsotnēs.

Šīs šūnas tiek ģenerētas vai izvēlētas tādā veidā, ka atkārtojas vienības (attēla pelēkie punkti) atrodas to virsotnēs. Atkarībā no iepriekšējā iedaļā noteikto parametru vērtības tiek iegūtas konstantes katrai vienības šūnai, septiņas kristāliskas sistēmas.

Katrai kristāla sistēmai ir sava vienības šūna; otrajā definē pirmo. Augšējā attēlā ir septiņas kastes, kas atbilst septiņām kristāliskām sistēmām; vai nedaudz vairāk apkopotā veidā, kristāliskie tīkli. Tādējādi, piemēram, kubiskā vienības šūna atbilst vienai no kristāliskajām sistēmām, kas definē kubiskā kristālisko tīklu..

Saskaņā ar attēlu kristāliskās sistēmas vai tīkli ir:

-Kubiskais

-Tetragonal

-Orthombisks

-Sešstūrains

-Monoklinika

-Triklinika

-Trigonal

Un šajās kristāliskajās sistēmās rodas citi, kas veido četrpadsmit Bravais tīklus; ka starp visiem kristāliskajiem tīkliem tie ir visvienkāršākie.

Kubiskais

Kubā visas puses un leņķi ir vienādi. Tāpēc šajā vienības šūnā ir spēkā:

a = b = c

α = β = γ = 90º

Ir trīs kubikmetru šūnas: vienkāršas vai primitīvas, centrētas uz ķermeņa (bcc) un centrētas uz sejām (fcc). Atšķirības rodas, sadalot punktus (atomus, jonus vai molekulas) un to skaitu.

Kuras no šīm šūnām ir visblīvākās? Tas, kura tilpums ir aizņemts ar punktiem: kubiskais centrs uz sejām. Ņemiet vērā, ka, ja sākumā nomainīsim kaķu un kazu punktus, tie nebūtu aprobežoti ar vienu šūnu; tie piederētu vairākiem. Atkal, tas būtu G vai C daļas.

Vienību skaits

Ja kaķi vai kazas atradās virsotnēs, tos dalītu 8 vienotas šūnas; tas nozīmē, ka katrai šūnai būtu 1/8 G vai C. Savākt vai iedomāties 8 kubiņus divās divās rindās katrā rindā, lai to vizualizētu.

Ja kaķi vai kazas atradās uz sejām, tos dalītu tikai 2 vienības šūnas. Lai to redzētu, vienkārši ievietojiet divus kubiņus kopā.

No otras puses, ja kaķis vai kazas atradās kuba centrā, tās piederētu tikai vienai vienotai šūnai; tas pats notiek ar galvenā attēla lodziņiem, kad koncepcija tika tuvināta.

Tad teikts, ka iepriekš minētais ir vienkāršā kubiskā vienības šūnā a vienības vai retikulārais punkts, jo tam ir 8 virsotnes (1/8 x 8 = 1). Kubiskajai šūnai, kas centrēta uz ķermeņa, mums ir: 8 virsotnes, kas ir vienādas ar atomu, un punkts vai vienība centrā; tāpēc tur divi vienībām.

Un kubiskajai šūnai, kas centrēta uz mūsu sejām, ir: 8 virsotnes (1) un sešas sejas, kur puse no katra punkta vai vienības ir kopīga (1/2 x 6 = 3); tāpēc tas ir četri vienībām.

Tetragonal

Līdzīgus komentārus var izdarīt arī attiecībā uz tetragonālās sistēmas vienības šūnu. Tās strukturālie parametri ir šādi:

a = b ≠ c

α = β = γ = 90º

Orthombisks

Ortorombiskās šūnas parametri ir:

a ≠ b ≠ c

α = β = γ = 90º

Monoklinika

Monoklīniskās šūnas parametri ir:

a ≠ b ≠ c

α = γ = 90º; β ≠ 90º

Triklinika

Trikliniskās šūnas parametri ir:

a ≠ b ≠ c

α ≠ β ≠ γ ≠ 90º

Sešstūrains

Sešstūra šūnas parametri ir:

a = b ≠ c

α = β = 90º; γ ≠ 120º

Faktiski šūna ir sešstūra prizmas trešā daļa.

Trigonal

Visbeidzot, trigonālās šūnas parametri ir šādi:

a = b = c

α = β = γ ≠ 90º

Atsauces

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Ķīmija (8. izdevums). CENGAGE Learning P 474-477.
2. Shiver & Atkins. (2008). Neorganiskā ķīmija (Ceturtais izdevums). Mc Graw kalns.
3. Vikipēdija. (2019). Primitīva šūna. Saturs iegūts no: en.wikipedia.org
4. Bryan Stephanie. (2019). Vienības šūna: režģa parametri un kubiskās struktūras. Pētījums. Saturs iegūts no: study.com
5. Akadēmiskais resursu centrs. (s.f.). Kristāla struktūras. [PDF] Ilinoisas Tehnoloģiju institūts. Saturs iegūts no: web.iit.edu
6. Belford Robert. (2019. gada 7. februāris). Kristāla režģi un vienības šūnas. Ķīmijas libretexts. Saturs iegūts no: chem.libretexts.org