Hlavný rozdiel - atómová štruktúra vs. kryštálová štruktúra

Aj keď sú atómy najmenšími jednotkami, ktoré možno nájsť vo všetkej hmote, pri experimentálnej analýze majú tieto atómy komplexnú štruktúru. Aby sme pochopili takmer všetky pojmy v chémii, je nevyhnutné jasne porozumieť základnej štruktúre atómu. Kryštály sú pevné zlúčeniny vyrobené z veľkého počtu atómov alebo molekúl. V kryštáloch existujú konkrétne usporiadania. Tieto usporiadania sa nazývajú kryštálové štruktúry. Skúmanie kryštálovej štruktúry je veľmi dôležité pri určovaní vlastností tejto zlúčeniny. Hlavný rozdiel medzi atómovou štruktúrou a kryštálovou štruktúrou je ten atómová štruktúra popisuje usporiadanie subatomárnych častíc v atóme, zatiaľ čo kryštálová štruktúra opisuje usporiadanie atómov alebo molekúl v kryštalickej zlúčenine.

Pokryté kľúčové oblasti

1. Čo je atómová štruktúra - Definícia, vysvetlenie štruktúry 2. Čo je to kryštálová štruktúra - Definícia, vysvetlenie štruktúry 3. Aký je rozdiel medzi atómovou štruktúrou a kryštálovou štruktúrou - Porovnanie kľúčových rozdielov

Kľúčové pojmy: atóm, atómová štruktúra, kovalentné sieťové kryštály, kryštálová štruktúra, kryštalická štruktúra, kryštalografia, iónové kryštály, kovové kryštály, orbitál, škrupina, subshell

Čo je atómová štruktúra

Atómová štruktúra je usporiadanie subatomárnych častíc v atóme. Predtým sa vedci domnievali, že atóm je najmenšia jednotka, akú je možné na Zemi nájsť a že všetka hmota je zložená z atómov, ale neskoršie experimenty dokázali, že atómy je možné ďalej rozdeľovať na subatomárne častice. Preto sa začal diskutovať o koncepte atómovej štruktúry. Rôzni vedci navrhli rôzne štruktúry atómu. Ale s rozvojom vedy a technológie bola vyvinutá moderná atómová teória, ktorá jasne vysvetľuje štruktúru atómu.

Podľa modernej atómovej teórie sa atóm skladá z troch typov subatomárnych častíc pomenovaných ako elektróny, protóny a neutróny. Protóny a neutróny sú v strede atómov a tvoria centrálne jadro nazývané jadro. Elektróny sa v konkrétnych dráhach neustále pohybujú okolo jadra. Tieto elektróny však vyzerajú ako elektrónový mrak, ktorý obklopuje jadro atómu.

Obrázok 1: Atómová štruktúra hélia

Pretože sa elektróny kontinuálne pohybujú okolo jadra, nemôžeme v určitom čase určiť presnú polohu elektrónu. Môžeme len povedať pravdepodobnosť nájdenia elektrónu na konkrétnom mieste. Podľa týchto pravdepodobností existujú určité škrupiny, v ktorých sa pohybujú elektróny. Tieto škrupiny majú vlastnú kvantovanú úroveň energie. Tieto škrupiny sú teda usporiadané podľa energetickej hladiny elektrónov prítomných v týchto škrupinách. Plášť s najnižšou energiou je najbližšie k jadru. Tieto elektrónové obaly sa od jadra smerom von nazývajú K, L, M, N atď.

Elektrónové obaly je možné ďalej rozdeliť na pod škrupiny. Tieto subškrupiny sú pomenované ako s subshell, p subshell, d subshell a f subshell. Okrem subškrupiny s je možné ďalšie subškrupiny ďalej rozdeliť na orbitály. Každý orbitál môže obsahovať maximálne dva elektróny, ktoré majú opačné otáčky.

Elektróny sú hlavné subatomárne častice, ktoré sa zúčastňujú chemických reakcií. Protóny a neutróny sa však zúčastňujú jadrových reakcií.

Čo je to kryštálová štruktúra

Kryštálová štruktúra je usporiadanie atómov alebo molekúl v kryštáli. Tuhé zlúčeniny je možné rozdeliť do troch skupín ako kryštalické zlúčeniny, semikryštalické zlúčeniny a nekryštalické zlúčeniny. Kryštalické zlúčeniny majú dobre organizovanú štruktúru. Majú trojrozmernú organizáciu. Kryštálová štruktúra kryštalickej zlúčeniny sa nazýva mriežka. Najmenšia jednotka tejto organizovanej štruktúry sa nazýva jednotková bunka. Táto jednotková bunka by mala predstavovať celkové usporiadanie kryštálu.

Pre jednotkovú bunku sú navrhnuté tri hlavné štruktúry. Majú jednoduchú kubickú štruktúru, kubickú štruktúru zameranú na telo a kubickú štruktúru zameranú na tvár. Pri zvažovaní kryštálovej štruktúry existuje sedem štruktúr, ktoré môže mať kryštál, pomenovaných podľa symetrie. Sú monoklinické, triklinické, trigonálne, hexagonálne, ortorombické, tetragonálne a kubické.

Obrázok 2: Štruktúra kryštálov NaCl

Okrem toho existujú kryštálové štruktúry, ktoré sú pomenované podľa typu chemickej väzby prítomnej v tomto kryštáli. Sú to iónové kryštály, kryštály kovalentnej siete a kovové kryštály. Iónové kryštály sú vyrobené z katiónov a aniónov, ktoré sú usporiadané v pravidelnej, opakujúcej sa štruktúre. Kryštály kovalentnej siete sú zložené z atómov alebo molekúl navzájom spojených kovalentnými väzbami, ktoré tvoria sieť atómov alebo molekúl. Kovové kryštály sú zložené z kovových katiónov obklopených voľne sa pohybujúcimi elektrónmi.

Rozdiel medzi atómovou štruktúrou a kryštálovou štruktúrou

Definícia

Atómová štruktúra: Atómová štruktúra je usporiadanie subatomárnych častíc v atóme.

Kryštálová štruktúra: Kryštálová štruktúra je usporiadanie atómov alebo molekúl v kryštáli.

Štruktúra

Atómová štruktúra: Atómová štruktúra je komplexná štruktúra.

Kryštálová štruktúra: Kryštálová štruktúra je dobre organizovaná mriežková štruktúra.

Komponenty

Atómová štruktúra: Atómy sa skladajú zo subatomárnych častíc: elektrónov, protónov a neutrónov.

Kryštálová štruktúra: Kryštály sú zložené z katiónov a aniónov alebo kovových iónov a voľných elektrónov.

Variácie

Atómová štruktúra: Celková atómová štruktúra je vo všetkých atómoch rovnaká.

Kryštálová štruktúra: Kryštálové štruktúry sa navzájom líšia v závislosti od zložiek prítomných v kryštáli.

Záver

Atómová štruktúra je dôležitá pre pochopenie všetkého o chémii. Kryštálová štruktúra je dôležitá pri identifikácii kryštálov, porozumení vlastnostiam kryštálov a predpovedaní ich reakcií. Hlavný rozdiel medzi atómovou štruktúrou a kryštálovou štruktúrou je v tom, že atómová štruktúra popisuje usporiadanie subatomárnych častíc v atóme, zatiaľ čo kryštálová štruktúra opisuje usporiadanie atómov alebo molekúl v kryštalickej zlúčenine.

Obrázok so súhlasom:

1. „Atóm hélia QM“ Od používateľa: Yzmo-vlastná práca (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia2. „Kryštálová štruktúra NaCl“ od Eyal Bairey (užívateľ: Eyal Bairey) - Vlastná práca (Public Domain) cez Commons Wikimedia

Referencie:

1. „Kryštálové štruktúry a jednotková bunka“. Study.com, k dispozícii tu. Prístupné 21. septembra 2017.2. "Kryštálová štruktúra (teória)." Virtuálne laboratórium: Fyzikálne vedy: Virtuálne laboratórium Amrita Vishwa Vidyapeetham, dostupné tu. Prístupné 21. septembra 2017.