क्रिस्टल संरचना: संरचना, प्रकार और उदाहरण - रसायन विज्ञान - 2025

क्रिस्टलीय संरचना ठोस कहा गया है कि परमाणु, आयनों या अणुओं प्रकृति है, जो एक उच्च स्थानिक आदेश होने की विशेषता है में गोद ले सकते हैं में से एक है। दूसरे शब्दों में, यह "कॉर्पसस्कुलर आर्किटेक्चर" का सबूत है जो कई शरीर को कांचदार और चमकदार दिखावे के साथ परिभाषित करता है।

इस समरूपता के लिए कौन-सा बढ़ावा या कौन-सा बल जिम्मेदार है? कण अकेले नहीं हैं, बल्कि एक-दूसरे के साथ बातचीत करते हैं। ये इंटरैक्शन ऊर्जा का उपभोग करते हैं और ठोस पदार्थों की स्थिरता को प्रभावित करते हैं, ताकि कण इस ऊर्जा नुकसान को कम करने के लिए खुद को समायोजित करना चाहते हैं।

इसलिए उनकी आंतरिक नसें उन्हें खुद को सबसे स्थिर स्थानिक व्यवस्था में रखने के लिए प्रेरित करती हैं। उदाहरण के लिए, यह वही हो सकता है जहां समान आवेश वाले आयनों के बीच प्रतिकर्षण न्यूनतम हो, या जहां कुछ परमाणु-जैसे कि धात्विक होते हैं- उनकी पैकेजिंग में सबसे बड़ी संभव मात्रा में होते हैं।

"क्रिस्टल" शब्द का एक रासायनिक अर्थ है जो अन्य निकायों के लिए गलत रूप से प्रस्तुत किया जा सकता है। रासायनिक रूप से, यह एक आदेशित संरचना (सूक्ष्म रूप से) को संदर्भित करता है, उदाहरण के लिए, इसमें डीएनए अणु (डीएनए क्रिस्टल) शामिल हो सकते हैं।

हालांकि, यह किसी भी आकर्षक वस्तु या सतह, जैसे दर्पण या बोतलों को संदर्भित करने के लिए लोकप्रिय रूप से दुरुपयोग किया जाता है। सच्चे क्रिस्टल के विपरीत, ग्लास में सिलिकेट्स और कई अन्य एडिटिव्स की एक अनाकार (विकारग्रस्त) संरचना होती है।

संरचना

ऊपर की छवि में, कुछ पन्ना रत्न चित्रित किए गए हैं। बस इनकी तरह, कई अन्य खनिज, लवण, धातु, मिश्र धातु, और हीरे एक क्रिस्टलीय संरचना का प्रदर्शन करते हैं; लेकिन, इसके आदेश का समरूपता के साथ क्या संबंध है?

यदि एक क्रिस्टल, जिसके कणों को नग्न आंखों से देखा जा सकता है, को समरूपता संचालन (इसे उल्टा, अलग-अलग कोणों पर घुमाएं, इसे एक विमान, आदि पर प्रतिबिंबित करें) पर लागू किया जाता है, तो यह पाया जाएगा कि यह अंतरिक्ष के सभी आयामों में बरकरार है।

विपरीत एक अनाकार ठोस के लिए होता है, जिसमें से इसे समरूपता ऑपरेशन के अधीन करके विभिन्न आदेश प्राप्त होते हैं। इसके अलावा, इसमें संरचनात्मक पुनरावृत्ति पैटर्न का अभाव है, जो इसके कणों के वितरण में यादृच्छिकता दिखाता है।

सबसे छोटी इकाई कौन सी है जो संरचनात्मक पैटर्न बनाती है? ऊपरी छवि में, क्रिस्टलीय ठोस अंतरिक्ष में सममित है, जबकि अनाकार एक नहीं है।

यदि संतरे के गोले को घेरने के लिए वर्ग तैयार किए गए थे और उनके लिए समरूपता संचालन लागू किया गया था, तो यह पाया जाएगा कि वे क्रिस्टल के अन्य भागों को उत्पन्न करते हैं।

ऊपर को छोटे और छोटे वर्गों के साथ दोहराया जाता है, जब तक कि वह असममित न हो जाए; आकार में यह पूर्ववर्ती है, परिभाषा के अनुसार, इकाई कोशिका।

यूनिट सेल

यूनिट सेल न्यूनतम संरचनात्मक अभिव्यक्ति है जो क्रिस्टलीय ठोस के पूर्ण प्रजनन की अनुमति देता है। इससे ग्लास को इकट्ठा करना संभव है, इसे अंतरिक्ष में सभी दिशाओं में स्थानांतरित करना।

इसे एक छोटी दराज (ट्रंक, बाल्टी, कंटेनर, आदि) के रूप में माना जा सकता है जहां कणों को गोले द्वारा दर्शाया जाता है, एक भरने पैटर्न का पालन किया जाता है। इस बॉक्स के आयाम और ज्यामिति इसकी कुल्हाड़ियों की लंबाई पर निर्भर करते हैं (ए, बी और सी), साथ ही उनके बीच के कोण (α, β और ries)।

सभी यूनिट कोशिकाओं में सबसे सरल सरल घन संरचना (ऊपरी छवि (1)) है। इसमें, गोले का केंद्र घन के कोनों पर, इसके आधार पर चार और छत पर चार पर होता है।

इस व्यवस्था में, गोले घन की कुल मात्रा का केवल 52% भाग लेते हैं, और चूंकि प्रकृति एक निर्वात का पालन करती है, न कि कई यौगिक या तत्व इस संरचना को अपनाते हैं।

हालांकि, यदि एक ही क्यूब को इस तरह से व्यवस्थित किया जाता है कि कोई व्यक्ति केंद्र (शरीर में केंद्रित घन, बीसीसी) पर कब्जा कर लेता है, तो एक अधिक कॉम्पैक्ट और कुशल पैकिंग (2) होगी। अब गोले कुल मात्रा के 68% पर कब्जा कर लेते हैं।

दूसरी ओर, (3) कोई भी क्षेत्र घन के केंद्र में नहीं रहता है, लेकिन इसके चेहरों का केंद्र होता है, और वे सभी कुल मात्रा (चेहरे पर केंद्रित घन, सीसी) के 74% तक कब्जा कर लेते हैं।

इस प्रकार, यह सराहना की जा सकती है कि समान घन के लिए अन्य व्यवस्थाएं प्राप्त की जा सकती हैं, जिस तरह से क्षेत्रों को पैक किया जाता है (आयनों, अणु, परमाणु, आदि)।

प्रकार

क्रिस्टल संरचनाओं को उनके क्रिस्टल सिस्टम या उनके कणों की रासायनिक प्रकृति के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है।

उदाहरण के लिए, घन प्रणाली सभी में सबसे आम है, और कई क्रिस्टलीय ठोस इसके द्वारा नियंत्रित होते हैं; हालाँकि, यह वही प्रणाली आयनिक और धात्विक दोनों पर लागू होती है।

इसकी क्रिस्टलीय प्रणाली के अनुसार

पिछली छवि में सात मुख्य क्रिस्टल सिस्टम का प्रतिनिधित्व किया जाता है। यह ध्यान दिया जा सकता है कि वास्तव में इनमें से चौदह हैं, जो समान प्रणालियों के लिए पैकेजिंग के अन्य रूपों का उत्पाद हैं और ब्राविस नेटवर्क बनाते हैं।

(1) से (3) क्यूबिक क्रिस्टल सिस्टम वाले क्रिस्टल हैं। में (2) यह (नीली धारियों द्वारा) देखा जाता है कि केंद्र में और कोनों के बीच आठ पड़ोसियों के साथ बातचीत होती है, इसलिए गोले का समन्वय संख्या 8 है। और (3) समन्वय संख्या है 12 (इसे देखने के लिए आपको किसी भी दिशा में क्यूब की नकल करने की आवश्यकता है)।

तत्व (4) और (5) सरल और चेहरे पर केंद्रित टेट्रागोनल सिस्टम के अनुरूप हैं। क्यूबिक के विपरीत, इसकी सी-अक्ष एक और बी अक्षों की तुलना में लंबी है।

(6) से (9) ऑर्थोरोम्बिक सिस्टम हैं: सरल और आधारों पर केंद्रित (7), शरीर पर और चेहरों पर केंद्रित होते हैं। इन α में, β और 90 but हैं, लेकिन सभी पक्ष अलग-अलग लंबाई के हैं।

आंकड़े (10) और (11) मोनोक्लिनिक क्रिस्टल हैं और (12) ट्राइक्लिनिक है, जो इसके सभी कोणों और अक्षों में मौजूद असमानताओं का अंतिम है।

तत्व (13) rhombohedral प्रणाली है, जो घन के अनुरूप है, लेकिन 90º से भिन्न कोण के साथ है। अंत में हेक्सागोनल क्रिस्टल होते हैं

तत्वों के विस्थापन (14) हरे बिंदीदार रेखाओं द्वारा पता लगाए गए षट्कोणीय प्रिज्म की उत्पत्ति करते हैं।

इसकी रासायनिक प्रकृति के अनुसार

- यदि क्रिस्टल आयनों से बने होते हैं, तो वे लवण में मौजूद आयनिक क्रिस्टल होते हैं (NaCl, CaSO ₄, CuCl ₂, KBr, आदि)

- अणु जैसे ग्लूकोज रूप (जब भी वे कर सकते हैं) आणविक क्रिस्टल; इस मामले में, प्रसिद्ध चीनी क्रिस्टल।

- परमाणु जिनके बंधन अनिवार्य रूप से सहसंयोजक होते हैं, सहसंयोजक क्रिस्टल होते हैं। ऐसे हीरे या सिलिकॉन कार्बाइड के मामले हैं।

- इसी तरह, सोना जैसे धातुएं कॉम्पैक्ट क्यूबिक संरचनाओं का निर्माण करती हैं, जो धातु क्रिस्टल का निर्माण करती हैं।

उदाहरण

क

NaCl (घन प्रणाली)

ZnS (wurtzite, हेक्सागोनल प्रणाली)

CuO (मोनोक्लिनिक सिस्टम)

संदर्भ

1. Quimitube। (2015)। क्यों "क्रिस्टल" क्रिस्टल नहीं हैं। 24 मई, 2018 को पुनः प्राप्त: quimitube.com से
2. Pressbooks। क्रिस्टलीय ठोस पदार्थों में 10.6 जालीदार संरचनाएँ। 26 मई, 2018 को पुनः प्राप्त किया गया: opentextbc.ca से
3. क्रिस्टल संरचनाएं शैक्षणिक संसाधन केंद्र। । 24 मई, 2018 को, से लिया गया: web.iit.edu
4. मिंग। (2015, 30 जून)। प्रकार क्रिस्टल संरचनाएं। 26 मई, 2018 को पुनः प्राप्त किया गया, से: क्रिस्टलविज़न-film.com
5. हेलमेनस्टाइन, ऐनी मैरी, पीएच.डी. (31 जनवरी, 2018)। क्रिस्टल के प्रकार। 26 मई, 2018 को पुनः प्राप्त किया गया: सोचा:.कॉम
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8. Napy1kenobi। (26 अप्रैल, 2008)। ब्रवीस लैटिस। । 26 मई, 2018 को पुनः प्राप्त: commons.wikimedia.org से
9. उपयोगकर्ता: Sbyrnes321 (21 नवंबर, 2011)। क्रिस्टलीय या अनाकार। । 26 मई, 2018 को पुनः प्राप्त: commons.wikimedia.org से