Estructura atòmica vs estructura de cristall
En aquest article, el focus principal se centra en la disposició interna d'un àtom i un cristall. El que veiem des de fora és el resultat de la disposició interna dels àtoms o molècules. De vegades, la visió externa pot ser diferent de l'estructura interna; però no són completament independents entre si.
Estructura atòmica
Els àtoms són els petits blocs de construcció de totes les substàncies existents. Són tan petits que ni tan sols els podem observar a ull nu. Normalment, els àtoms es troben en el rang Angstrom. Amb el descobriment de les partícules subatòmiques, la següent pregunta per als científics era trobar com estan disposades en un àtom. El 1904, Thompson va presentar el model de pudín de prunes per explicar l'estructura atòmica. Això va dir que els electrons es troben dispersos en una esfera on també hi ha càrregues positives disperses per neutralitzar les càrregues negatives. La dispersió d'electrons és com la dispersió de les prunes en un budín, d'aquí el nom de "model de pudín de prunes". Més tard Ernest Rutherford va fer un experiment que va conduir a trobar detalls més precisos sobre l'estructura atòmica. Van disparar partícules alfa a una fina làmina d'or i van descobrir les dades següents.
• La majoria de les partícules alfa van passar per la làmina d'or.
• Poques partícules es van desviar.
• Algunes de les partícules alfa van rebotar directament.
Aquestes observacions els van ajudar a arribar a les conclusions següents.
• Les partícules alfa estan carregades positivament. La majoria d'ells passaven per la làmina daurada, el que significa que hi ha molts espais lliures a l'interior.
• Alguns es van desviar perquè passaven a prop d'una altra càrrega positiva. Però el nombre de desviacions és molt baix, el que significa que la càrrega positiva es concentren en pocs punts. I aquest lloc va ser nomenat com el nucli.
• Quan la partícula alfa es troba directament amb un nucli, rebota directament.
Amb les troballes de l'experiment anterior i basant-se en molts altres experiments posteriors, es va descriure l'estructura atòmica. L'àtom està format per un nucli, que té protons i neutrons. A part dels neutrons i els positrons, hi ha altres petites partícules subatòmiques al nucli. I hi ha electrons que giren al voltant del nucli en orbitals. La major part de l'espai d'un àtom està buit. Les forces atractives entre el nucli carregat positivament (càrrega positiva deguda als protons) i els electrons carregats negativament mantenen la forma de l'àtom.
Estructura de cristall
L'estructura cristal·lina és com es disposen els àtoms o les molècules en un cristall. Això té una disposició tridimensional a l'espai. Normalment, en un cristall, hi ha una disposició repetida de determinats àtoms o molècules. Una de les unitats que es repeteixen d'un cristall s'anomena "cel·lula unitat". A causa d'aquesta disposició repetida, hi ha un patró i un ordre de llarg abast en un cristall. L'estructura cristal·lina determina moltes de les seves propietats físiques i químiques, com ara l'estructura de la banda electrònica, l'escissió, la transparència, etc. Hi ha set sistemes de gelosia cristal·lina, que es classifiquen en funció de la seva forma. Són cúbics, tetragonals, ortoròmbics, hexagonals, trigonals, triclínics i monoclínics. Segons les propietats, també els cristalls es poden classificar en cristalls covalents, metàl·lics, iònics i moleculars.
Quina diferència hi ha entre l'estructura atòmica i l'estructura cristal·lina?
• L'estructura atòmica dóna una idea de la forma d'un àtom i de com es disposen les partícules subatòmiques en un àtom. L'estructura cristal·lina explica com s'organitzen els àtoms o les molècules en un sòlid o líquid cristal·lí.
• L'estructura atòmica global és comuna a tots els àtoms excepte al nombre de partícules subatòmiques. Però hi ha un gran nombre de variacions d'estructura cristal·lina.
