Атом құрылымы және кристалдық құрылым
Бұл мақалада атом мен кристалдың ішкі орналасуына басты назар аударылады. Сырттан көргеніміз атомдардың немесе молекулалардың ішкі орналасуының нәтижесі. Кейде сыртқы көрініс ішкі құрылымнан өзгеше болуы мүмкін; бірақ олар бір-бірінен толық тәуелсіз емес.
Атомдық құрылым
Атомдар бар барлық заттардың шағын құрылыс блоктары болып табылады. Олардың кішкентай болғаны сонша, біз тіпті көзбен де байқай алмаймыз. Әдетте атомдар Ангстром диапазонында болады. Субатомдық бөлшектердің ашылуымен ғалымдардың келесі сұрағы олардың атомда қалай орналасатынын табу болды.1904 жылы Томпсон атом құрылымын түсіндіру үшін қара өрік пудингі моделін ұсынды. Бұл электрондар теріс зарядтарды бейтараптандыру үшін шашыраған оң зарядтар бар сферада шашырағанын айтты. Электрондардың дисперсиясы пудингтегі қара өріктердің шашырауына ұқсайды, сондықтан «өрік пудингі моделі» деген атау алды. Кейінірек Эрнест Резерфорд атом құрылымы туралы нақты мәліметтерді табуға әкелетін эксперимент жасады. Олар жұқа алтын фольгаға альфа бөлшектерін күйдіріп, келесі деректерді анықтады.
• Альфа бөлшектерінің көпшілігі алтын фольгадан өтті.
• Бөлшектердің аз бөлігі ауытқыған.
• Кейбір альфа бөлшектері тура кері серпілді.
Бұл бақылаулар оларға келесі қорытындыға келуге көмектесті.
• Альфа бөлшектері оң зарядталған. Олардың көпшілігі алтын фольгадан өтіп, ішінде көп бос орындар бар дегенді білдіреді.
• Кейбіреулері басқа оң зарядтың жанынан өтіп бара жатқандықтан ауытқып кетті. Бірақ ауытқулар саны өте аз, яғни оң зарядтар бірнеше нүктелерге шоғырланған. Бұл жер ядро деп аталды.
• Альфа-бөлшек ядромен тікелей кездескенде, ол тікелей кері секіреді.
Жоғарыда келтірілген эксперимент нәтижелерімен және кейінгі көптеген басқа эксперименттерге негізделген атом құрылымы сипатталды. Атом ядродан тұрады, оның протондары мен нейтрондары бар. Ядрода нейтрондар мен позитрондардан басқа кіші атомдық бөлшектер бар. Ал орбитальдарда ядроның айналасында айналатын электрондар бар. Атомдағы кеңістіктің көп бөлігі бос. Оң зарядталған ядро (протондардан болатын оң заряд) мен теріс зарядталған электрондар арасындағы тартымды күштер атомның пішінін сақтайды.
Кристалдық құрылым
Кристалл құрылымы атомдар немесе молекулалар кристалда қалай орналасады. Бұл кеңістікте үш өлшемді орналасуға ие. Әдетте, кристалда белгілі бір атомдардың немесе молекулалардың қайталанатын орналасуы болады. Кристалдың қайталанатын бірліктерінің бірі «бірлік ұяшық» деп аталады. Осындай қайталанатын орналасудың арқасында кристалда үлгі және ұзақ диапазон тәртібі бар. Кристалл құрылымы оның көптеген физикалық және химиялық қасиеттерін анықтады, мысалы, электрондық жолақ құрылымы, бөліну, мөлдірлік және т.б. Пішініне қарай жіктелген жеті кристалдық тор жүйесі бар. Олар кубтық, тетрагональды, ортогомбты, алтыбұрышты, тригональды, триклиникалық және моноклиникалық. Сондай-ақ қасиеттері бойынша кристалдарды ковалентті, металдық, иондық және молекулалық кристалдар деп бөлуге болады.
Атом құрылымы мен кристалдық құрылымның айырмашылығы неде?
• Атом құрылымы атомның пішіні және атомнан кіші бөлшектер атомда қалай орналасқаны туралы түсінік береді. Кристалл құрылымы атомдардың немесе молекулалардың кристалдық қатты немесе сұйық күйде қалай орналасқанын айтады.
• Жалпы атомдық құрылым субатомдық бөлшектердің санынан басқа барлық атомдарға ортақ. Бірақ кристалдық құрылымның көптеген нұсқалары бар.
