СРС по дисциплине « Реакционная способность химических соединений» « Структура кристаллов, кристаллическая решетка и ее основные параметры» Выполнила: студент группы Фазылова А. Ш. Г. Казань, 2014 г.

Кристаллы Кристаллами обычно называют твердые тела, вырастающие в природных или лабораторных условиях в виде выпуклых многогранников с более или менее плоскими гранями и прямолинейными ребрами.

Кристаллы Первое, что бросается в глаза при рассматривании хорошо образованных кристаллов, - это их геометрически правильная форма, напоминающая строгие математические фигуры. а) поваренной соли, б) кварца, в) магнетита, г) граната а) поваренной соли, б) кварца, в) магнетита, г) граната

Структура кристаллов Характерная многогранная форма кристалла обусловлена прежде всего его внутренним строением- кристаллической структурой. Под кристаллической структурой понимают пространственное расположение всех материальных частиц- атомов, ионов, молекул, слагающих кристалл. Схематически кристаллическая структура моделируется в виде пространственной решетки. При этом вершины, ребра и грани кристалла соответствуют рядам и плоским сеткам решетки.

Структура кристаллов Основными параметрами, характеризующими кристаллическую структуру, некоторые из которых взаимосвязаны, являются следующие: тип кристаллической решётки (сингония, решётка Браве); сингония решётка Бравесингония решётка Браве число формульных единиц, приходящихся на элементарную ячейку; формульных единиц элементарную ячейку формульных единиц элементарную ячейку пространственная группа пространственная группа; пространственная группа параметры элементарной ячейки (линейные размеры и углы); координаты атомов в ячейке; координационные числа координационные числа всех атомов. координационные числа

Кристаллическая решетка и ее основные параметры Кристаллическая решетка- это воображаемая пространственная решетка, в узлах которой располагаются частицы, образующие твердое тело. Элементарная ячейка- элемент объема из минимального числа атомов, многократным переносом которого в пространстве можно построить весь кристалл. Элементарная ячейка характеризует особенности строения кристалла. Элементарная ячейка характеризует особенности строения кристалла.

Кристаллическая решетка и ее основные параметры Основными параметрами кристалла являются: - размеры рёбер элементарной ячейки. a, b, c – периоды решётки – расстояния между центрами ближайших атомов. В одном направлении выдерживаются строго определёнными. - размеры рёбер элементарной ячейки. a, b, c – периоды решётки – расстояния между центрами ближайших атомов. В одном направлении выдерживаются строго определёнными. - углы между осями (альфа, бета, гамма). - углы между осями (альфа, бета, гамма). - координационное число (К) указывает на число атомов, расположенных на ближайшем одинаковом расстоянии от любого атома в решетке. - координационное число (К) указывает на число атомов, расположенных на ближайшем одинаковом расстоянии от любого атома в решетке. - базис решетки (количество атомов, приходящихся на одну элементарную ячейку решетки). - базис решетки (количество атомов, приходящихся на одну элементарную ячейку решетки). - плотность упаковки атомов в кристаллической решетке – объем, занятый атомами, которые условно рассматриваются как жесткие шары. Ее определяют как отношение объема, занятого атомами к объему ячейки (для объемно- центрированной кубической решетки – 0,68, для гранецентрированной кубической решетки – 0,74) - плотность упаковки атомов в кристаллической решетке – объем, занятый атомами, которые условно рассматриваются как жесткие шары. Ее определяют как отношение объема, занятого атомами к объему ячейки (для объемно- центрированной кубической решетки – 0,68, для гранецентрированной кубической решетки – 0,74)

Кристаллическая решетка и ее основные параметры Схема кристаллической решетки Схема кристаллической решетки

Кристаллическая решетка и ее основные параметры Классификация возможных видов кристаллических решеток была проведена французским ученым О. Браве, соответственно они получили название «решетки Браве». Всего для кристаллических тел существует четырнадцать видов решеток, разбитых на четыре типа: Классификация возможных видов кристаллических решеток была проведена французским ученым О. Браве, соответственно они получили название «решетки Браве». Всего для кристаллических тел существует четырнадцать видов решеток, разбитых на четыре типа: - примитивный – узлы решетки совпадают с вершинами элементарных ячеек; - примитивный – узлы решетки совпадают с вершинами элементарных ячеек; - базоцентрированный – атомы занимают вершины ячеек и два места в противоположных гранях; - базоцентрированный – атомы занимают вершины ячеек и два места в противоположных гранях; - объемно-центрированный – атомы занимают вершины ячеек и ее центр; - объемно-центрированный – атомы занимают вершины ячеек и ее центр; - гранецентрированный – атомы занимают вершины ячейки и центры всех шести граней. - гранецентрированный – атомы занимают вершины ячейки и центры всех шести граней.

Кристаллическая решетка и ее основные параметры Основными типами кристаллических решёток являются: Объемно - центрированная кубическая (ОЦК), атомы располагаются в вершинах куба и в его центре (V, W, Ti, ). Гранецентрированная кубическая (ГЦК), атомы располагаются в вершинах куба и по центру каждой из 6 граней (Ag, Au, ). Гексагональная, в основании которой лежит шестиугольник: простая – атомы располагаются в вершинах ячейки и по центру 2 оснований (углерод в виде графита); плотноупакованная (ГПУ) – имеется 3 дополнительных атома в средней плоскости (цинк).