Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Hoe de roosterconstante van een kubisch kristal te bepalen

Walter Geiersperger/Getty Images

De roosterconstante is de randlengte van de eenheidscel van een kristal, de fundamentele herhalende eenheid die het kristalrooster definieert. In kubieke systemen is de eenheidscel een kubus, dus een enkele roosterconstante is voldoende om alle drie de dimensies te beschrijven. De grootte van deze kubus wordt bepaald door het aantal atomen dat in de cel past en hoe ze zijn gerangschikt. Door de atomen te visualiseren als harde bollen, kun je de geometrische relaties begrijpen die het rooster constant houden.

Identificeer het ruimterooster

Bepaal of het kubieke kristal eenvoudig kubisch (SC), vlakgecentreerd kubisch (FCC) of lichaamsgecentreerd kubisch (BCC) is. In een SC-rooster zitten atomen alleen op de kubushoeken. Een FCC-rooster plaatst atomen op elke hoek en in het midden van elk vlak. Een BCC-rooster heeft een extra atoom in het midden van de kubus. Koper gebruikt bijvoorbeeld een FCC-rooster, ijzer een BCC-rooster en polonium een SC-rooster.

Vind de atoomstralen

Bereken de atoomstraal (r) voor het betreffende element. Het periodiek systeem biedt betrouwbare waarden:de straal van polonium is 0,167 nm, die van koper is 0,128 nm en die van ijzer is 0,124 nm.

Bereken de roosterconstante

Gebruik de juiste formule op basis van het roostertype:

  • SC:  a =2×r
  • FCC:  a =(4×r) / √2
  • BCC:  a =(4×r) / √3

De SC-roosterconstante van polonium is bijvoorbeeld a =2×0,167 nm =0,334 nm.

Referenties

  • Universiteit van Pennsylvania:Structuur van metalen – nauwe verpakking