Atomska struktura naspram kristalne strukture
U ovom članku glavni fokus je na unutarnjem rasporedu atoma i kristala. Ono što vidimo izvana rezultat je unutarnjeg rasporeda atoma ili molekula. Ponekad se vanjski pogled može razlikovati od unutarnje strukture; ali nisu potpuno nezavisni jedni od drugih.
Atomska struktura
Atomi su mali građevni blokovi svih postojećih tvari. Toliko su sićušni da ih ne možemo ni promatrati golim okom. Normalno, atomi su u rasponu Angstroma. S otkrićem subatomskih čestica, sljedeće pitanje za znanstvenike bilo je otkriti kako su one raspoređene u atomu. Godine 1904. Thompson je predstavio model pudinga od šljiva kako bi objasnio strukturu atoma. To je govorilo da su elektroni raspršeni u sferi gdje postoje i pozitivni naboji raspršeni da neutraliziraju negativne naboje. Disperzija elektrona je poput raspršivanja šljiva u pudingu, stoga je dobila naziv "model pudinga od šljiva". Kasnije je Ernest Rutherford napravio eksperiment koji je doveo do pronalaska točnijih detalja o strukturi atoma. Ispalili su alfa čestice na tanku zlatnu foliju i otkrili sljedeće podatke.
• Većina alfa čestica prošla je kroz zlatnu foliju.
• Nekoliko čestica je odbijeno.
• Neke alfa čestice ravno su se odbile natrag.
Ova zapažanja pomogla su im da dođu do sljedećih zaključaka.
• Alfa čestice su pozitivno nabijene. Većina ih je prolazila kroz zlatnu foliju što znači da unutra ima puno slobodnog prostora.
• Neki su bili skrenuti jer su prolazili blizu drugog pozitivnog naboja. Ali broj otklona je vrlo nizak, što znači da su pozitivni naboji koncentrirani na nekoliko točaka. I ovo je mjesto nazvano jezgrom.
• Kada alfa čestica izravno naiđe na jezgru, izravno se odbije nazad.
S gornjim nalazima eksperimenta i na temelju mnogih drugih kasnijih eksperimenata, opisana je atomska struktura. Atom se sastoji od jezgre koja ima protone i neutrone. Osim neutrona i pozitrona, u jezgri postoje i druge male subatomske čestice. A tu su i elektroni koji kruže oko jezgre u orbitalama. Većina prostora u atomu je prazna. Privlačne sile između pozitivno nabijene jezgre (pozitivan naboj zbog protona) i negativno nabijenih elektrona održavaju oblik atoma.
Kristalna struktura
Kristalna struktura je način na koji su atomi ili molekule raspoređeni u kristalu. Ovo ima trodimenzionalni raspored u prostoru. Normalno, u kristalu postoji ponavljajući raspored određenih atoma ili molekula. Jedna od ponavljajućih jedinica kristala naziva se "jedinična ćelija". Zbog ovog rasporeda koji se ponavlja, u kristalu postoji uzorak i dugi poredak. Kristalna struktura je odredila mnoga njegova fizikalna i kemijska svojstva kao što su elektronska tračna struktura, cijepanje, prozirnost itd. Postoji sedam sustava kristalne rešetke koji su kategorizirani na temelju svog oblika. Oni su kubni, tetragonalni, ortorombski, heksagonalni, trigonalni, triklinski i monoklinski. Prema svojstvima kristali se također mogu kategorizirati kao kovalentni, metalni, ionski i molekularni kristali.
Koja je razlika između atomske strukture i kristalne strukture?
• Atomska struktura daje predodžbu o obliku atoma i kako su subatomske čestice raspoređene u atomu. Kristalna struktura govori o tome kako su atomi ili molekule raspoređeni u kristalnoj krutini ili tekućini.
• Ukupna atomska struktura zajednička je svim atomima osim broja subatomskih čestica. Ali postoji veliki broj varijacija kristalne strukture.
