De enhetscell Det är ett imaginärt utrymme eller region som representerar minsta uttryck för en helhet; att när det gäller kemi skulle hela vara en kristall som består av atomer, joner eller molekyler, som är ordnade enligt ett strukturellt mönster.
Exempel finns i vardagen som förkroppsligar detta koncept. För detta är det nödvändigt att vara uppmärksam på föremål eller ytor som uppvisar en viss upprepad ordning på sina element. Vissa mosaiker, basreliefer, kappade tak, lakan och tapeter kan omfatta i allmänna termer vad som förstås av enhetscell.
För att illustrera det tydligare finns bilden ovan som kan användas som bakgrundsbild. I det visas katter och getter med två alternativa sinnen; katter är upprätta eller upp och ner och getter ligger uppåt eller nedåt.
Dessa katter och getter skapar en repetitiv strukturell sekvens. För att bygga hela papperet skulle det vara tillräckligt att reproducera enhetscellen över ytan ett tillräckligt antal gånger med hjälp av translationella rörelser..
Möjliga enhetsceller representeras av de blå, gröna och röda rutorna. Vilken som helst av dessa tre kan användas för att få rollen; men det är nödvändigt att flytta dem fantasifullt längs ytan för att ta reda på om de reproducerar samma sekvens som observerats i bilden.
Från och med den röda rutan skulle det uppskattas att om tre kolumner (av katter och getter) flyttades åt vänster, skulle två getter inte längre visas längst ner utan bara en. Därför skulle det leda till en annan sekvens och kan inte betraktas som en enhetscell.
Medan de fantasifullt flyttade de två rutorna, blått och grönt, skulle samma sekvens av papperet erhållas. Båda är enhetsceller; dock följer den blå rutan definitionen mer, eftersom den är mindre än den gröna rutan.
Artikelindex
Dess egen definition, förutom det just förklarade exemplet, klargör flera av dess egenskaper:
-Om du rör dig i rymden, oavsett riktning, får du hela fasta eller kristall. Detta beror på att de, som nämnts med katter och getter, återger den strukturella sekvensen; vilket är lika med den rumsliga fördelningen av de upprepande enheterna.
-De måste vara så små som möjligt (eller uppta lite volym) jämfört med andra möjliga cellalternativ.
-De är vanligtvis symmetriska. Dess symmetri återspeglas bokstavligen i föreningens kristaller; om enhetscellen i ett salt är kubisk kommer dess kristaller att vara kubiska. Det finns dock kristallina strukturer som beskrivs med enhetsceller med förvrängda geometrier..
-De innehåller upprepande enheter, som kan ersättas med punkter, som i sin tur utgör det som kallas ett galler i tre dimensioner. I det föregående exemplet representerar katterna och getterna gitterpunkterna, sett från ett högre plan; två dimensioner.
Enhetscellernas upprepande enheter eller gitterpunkter bibehåller samma andel av de fasta partiklarna.
Om du räknar antalet katter och getter i den blå rutan har du två katter och getter. Detsamma händer med den gröna rutan och med den röda rutan också (även om det redan är känt att det inte är en enhetscell).
Antag till exempel att katter och getter är G- och C-atomer (en konstig svetsning). Eftersom förhållandet G till C är 2: 2 eller 1: 1 i den blå rutan, kan det säkert förväntas att det fasta ämnet kommer att ha formeln GC (eller CG).
När det fasta ämnet uppvisar mer eller mindre kompakta strukturer, som det händer med salter, metaller, oxider, sulfider och legeringar, finns det i enhetscellerna inga hela repetitiva enheter; det vill säga det finns delar eller delar av dem, som sammanlagt uppgår till en eller två enheter.
Detta är inte fallet för GC. I så fall skulle den blå rutan "dela" katterna och getterna i två (1 / 2G och 1 / 2C) eller fyra (1 / 4G och 1 / 4C). I nästa avsnitt kommer det att framgå att i dessa enhetsceller delas retikulära punkter bekvämt på detta och andra sätt..
Enhetscellerna i GC-exemplet är tvådimensionella; detta gäller dock inte riktiga modeller som tar hänsyn till alla tre dimensionerna. Således omvandlas kvadraterna eller parallellogrammen till parallellpipeder. Nu är termen "cell" vettigare.
Måtten på dessa celler eller parallellpipeder beror på hur länge deras respektive sidor och vinklar är..
I den nedre bilden har du det nedre bakre hörnet på parallelepiped, som består av sidorna till, b Y c, och vinklarna a, p och y.
Som du kan se, till är lite längre än b Y c. I mitten finns en prickad cirkel för att indikera vinklarna α, β och γ mellan ac, cb Y ba, respektive. För varje enhetscell har dessa parametrar konstanta värden och definierar dess symmetri och resten av kristallen..
Genom att använda lite fantasi igen skulle bildparametrarna definiera en kubliknande cell sträckt ut på kanten. till. Således uppstår enhetsceller med olika längder och vinklar på sina kanter, som också kan klassificeras i olika typer.
Observera till att börja med i den övre bilden de streckade linjerna inom enhetscellerna: de indikerar den nedre bakre vinkeln, som just förklarats. Följande fråga kan ställas, var är gitterpunkterna eller de upprepande enheterna? Även om de ger fel intryck av att cellerna är tomma, ligger svaret i deras hörn.
Dessa celler genereras eller väljs på ett sådant sätt att de upprepande enheterna (gråaktiga punkter i bilden) är belägna vid sina hörn. Beroende på värdena för parametrarna som fastställts i föregående avsnitt, konstant för varje enhetscell, härleds sju kristallsystem.
Varje kristallsystem har sin egen enhetscell; den andra definierar den första. I den övre bilden finns sju rutor, motsvarande de sju kristallsystemen; eller på ett lite mer sammanfattat sätt, kristallina nätverk. Således motsvarar exempelvis en kubisk enhetscell ett av kristallsystemen som definierar ett kubiskt kristallgitter.
Enligt bilden är de kristallina systemen eller nätverken:
-Kubisk
-Tetragonal
-Orthorhombic
-Hexagonal
-Monoklinik
-Triclinic
-Trigonal
Och inom dessa kristallina system uppstår andra som komponerar de fjorton Bravais-nätverken; att de bland alla kristallina nätverk är de mest grundläggande.
I en kub är alla sidor och vinklar lika. Därför gäller följande i denna enhetscell:
till = b = c
α = β = γ = 90º
Det finns tre kubiska enhetsceller: enkla eller primitiva, kroppscentrerade (bcc) och ansiktscentrerade (fcc). Skillnaderna ligger i hur punkterna fördelas (atomer, joner eller molekyler) och i antalet av dem.
Vilka av dessa celler är mest kompakta? Den vars volym är mer upptagen av punkter: den kubiska centrerad på ansikten. Observera att om vi ersatte katter och getter från början, skulle de inte vara begränsade till en enda cell; de skulle tillhöra och skulle delas av flera. Återigen skulle det vara delar av G eller C.
Om katter eller getter befann sig i topparna skulle de delas av 8 enhetsceller; det vill säga att varje cell skulle ha 1/8 av G eller C. Gå med eller tänk dig 8 kuber, i två kolumner med två rader vardera, för att visualisera det.
Om katter eller getter var i ansiktena skulle de bara delas av två enhetsceller. För att se det, lägg bara två kuber ihop.
Å andra sidan, om katten eller geten var i mitten av kuben, skulle de bara tillhöra en enda enhetscell; Detsamma händer med rutorna i huvudbilden när konceptet togs upp.
Sade då ovanstående inom en enkel kubisk enhetscell som vi har a enhet eller gitterpunkt, eftersom den har 8 hörn (1/8 x 8 = 1). För den kubikcell som är centrerad i kroppen finns: åtta hörn, vilket är lika med en atom, och en punkt eller enhet i mitten; därför finns det två enheter.
Och för den ansiktscentrerade kubiska cellen finns: åtta hörn (1) och sex ytor, där hälften av varje punkt eller enhet delas (1/2 x 6 = 3); därför har den det fyra enheter.
Liknande kommentarer kan göras angående enhetscellen för det tetragonala systemet. Dess strukturella parametrar är följande:
till = b ≠ c
α = β = γ = 90º
Parametrarna för den ortorombiska cellen är:
till ≠ b ≠ c
α = β = γ = 90º
Parametrarna för den monokliniska cellen är:
till ≠ b ≠ c
a = y = 90 °; β ≠ 90º
Parametrarna för triklinikcellen är:
till ≠ b ≠ c
α ≠ β ≠ γ ≠ 90º
Parametrarna för den sexkantiga cellen är:
till = b ≠ c
a = P = 90 °; γ ≠ 120º
Egentligen utgör cellen en tredjedel av ett sexkantigt prisma.
Och slutligen är parametrarna för trigonalcellen:
till = b = c
α = β = γ ≠ 90º
Ingen har kommenterat den här artikeln än.