P. Vanalabhpatana 2010

Report
Exp. 6 Crystal Structure
Pre-Lab
P. Vanalabhpatana
13 July 2010

แลตทิซผลึก (crystal lattice)
◦ ผลึกที่ประกอบขึน้ จากการจัดเรี ยงตัวของอะตอม ไอออน หรื อ
โมเลกุล ที่แทนด้ วยจุดแลตทิซ (lattice point) อย่ างเป็ น
ระเบียบซา้ ๆ กันเป็ นโครงข่ าย 3 มิติ
◦ แบ่ งเป็ นหน่ วยย่ อยๆ ได้ เรี ยกว่ า ยูนิตเซลล์ (unit cell)

ยูนิตเซลล์ (unit cell)
◦ เป็ นหน่ วยย่ อยที่เล็กที่สุดซี่งมีรูปร่ างลักษณะและแบบแผนการจัดเรี ยง
เชิงเรขาคณิตของอนุภาคเหมือนกับโครงสร้ างของแลตทิซผลึก (crystal
lattice)
◦ เป็ นตัวแทนของโครงสร้ างผลึก
P. Vanalabhpatana 2010
รู ปที่ 1 ยูนิตเซลล์ในโคงสร้ างสามมิติของแลตทิซผลึก
P. Vanalabhpatana 2010
(ก) simple cubic
(ข) body-centred cubic
(ค) face-centred cubic
มีหน่วยเฉพาะที่มมุ ลูกบาศก์ มีหน่วยที่มมุ และกลางลูกบาศก์ มีหน่วยที่มมุ และหน้ าทุกหน้ า
รูปที่ 2 ยูนิตเซลล์แบบลูกบาศก์ชนิดต่างๆ
P. Vanalabhpatana 2010
VDOs of bcc and fcc unit cells
P. Vanalabhpatana 2010
 มีการจัดอะตอมแบบชิดกันมากที่สุด (closet packing)
 โครงสร้ างแบบ closet packing
จัดได้ 2 แบบ
◦ Hexagonal closet packing (hcp)
[ABABABAB…]
◦ Cubic closet packing (ccp)
packing (fcc)
หรือ face-centerd cubic
[ABCABCABCABC…]
P. Vanalabhpatana 2010
A
A
C
B
B
A
A
B
A
B
A
C
A
A
( ) hcp
( ) fcc
P. Vanalabhpatana 2010
VDOs of hcp and fcc packing
P. Vanalabhpatana 2010
A
C
B
B
A
A
( ) hcpดเรียงอะตอมในโครงสร้ างผลึ(ก (ก)
) fcc
รูปที่ 4 รูปขยายของการจั
แบบ hcp และ (ข) แบบ fcc
ทรงกลมที่แรเงาคืออะตอมกลาง

เลขโคออร์ ดเิ นชันของอะตอมใดๆ คือจานวนอะตอมที่ล้อมรอบอะตอมนัน้ ๆ

เลขโคออร์ ดเิ นชัน =
12
P. Vanalabhpatana 2010

ช่ องเททระฮีดรัล (tetrahedral hole) เป็ นช่ องว่ างระหว่ าง
อะตอมหรือทรงกลม 4 ลูก

ช่ องออกตะฮีดรัล (octahedral hole) เป็ นช่ องว่ างระหว่ าง
อะตอมหรือทรงกลม 6 ลูก ซึ่งช่ องออกตะฮีดรัลมีขนาดใหญ่ กว่ า
ช่ องเททระฮีดรัล
P. Vanalabhpatana 2010
 โครงสร้ างแบบ closet packing
ได้ แก่
◦ Hexagonal closet packing (hcp) [ABABABAB…]
◦ Cubic closet packing (ccp) หรื อ face-centerd cubic
packing (fcc) [ABCABCABCABC…]
 โครงสร้ างแบบ body-centered cubic (bcc)
◦ Coordination
number = 8
P. Vanalabhpatana 2010
 จัดเรี ยงอนุภาคลงในแบบจาลองโครงสร้ างผลึกอย่ างง่ าย
 ระบุเลขโคออร์ ดเิ นชัน
จานวนช่ องว่ าง จานวนอนุภาค
และสูตรอย่ างง่ ายในยูนิตเซลล์
 คานวณความหนาแน่ นของผลึกไอออนิก
P. Vanalabhpatana 2010

packing efficiency = ปริมาตรของอนุภาคใน unit cell  100
ปริมาตรของ unit cell
โดย 1 อนุภาค คิดเป็ นปริมาตรเท่ ากับ 4/3r3

เปอร์ เซ็นต์ ช่องว่ าง
= 100 – packing efficiency
P. Vanalabhpatana 2010

ตอนที่ 1 การจัดเรียงอะตอมในโครงสร้ างผลึก

ตอนที่ 2 โครงสร้ างผลึกของโลหะที่มียูนิตเซลล์ แบบ
face-centred cubic (fcc) และ body-centred cubic (bcc)

ตอนที่ 3 โครงสร้ างผลึกของสารประกอบ
P. Vanalabhpatana 2010

อนุภาคซึ่งอยู่ท่ มี ุม นับจานวนเป็ น 1/8 เพราะว่ ามีการใช้ ร่วมกันแปดยูนิต
เซลล์

อนุภาคซึ่งอยู่พนื ้ ผิว นับจานวนเป็ น 1/2 เพราะมีการใช้ ร่วมกันสองยูนิต
เซลล์
อนุภาคซึ่งอยู่ตามขอบ นับจานวนเป็ น 1/4 เพราะมีการใช้ ร่วมกันสี่ยูนิต
เซลล์


อนุภาคซึ่งอยู่ตรงกลาง ให้ นับจานวนเต็มคือ 1 เพราะไม่ มีการใช้ ร่วมกัน
กับยูนิตเซลล์ อ่ ืน
P. Vanalabhpatana 2010

ตอนที่ 1 การจัดเรียงอะตอมในโครงสร้ างผลึก

ตอนที่ 2 โครงสร้ างผลึกของโลหะที่มียูนิตเซลล์ แบบ
face-centred cubic (fcc) และ body-centred cubic (bcc)

ตอนที่ 3 โครงสร้ างผลึกของสารประกอบ
P. Vanalabhpatana 2010


1.1 เปรี ยบเทียบการจัดเรี ยงอะตอมแบบ closet packing
simple cubic
1.2
fcc
และ
เปรี ยบเทียบการจัดเรี ยงอะตอม closet packing ชนิด hcp และ
P. Vanalabhpatana 2010

ตอนที่ 1 การจัดเรียงอะตอมในโครงสร้ างผลึก

ตอนที่ 2 โครงสร้ างผลึกของโลหะที่มียูนิตเซลล์ แบบ
face-centred cubic (fcc) และ body-centred cubic (bcc)

ตอนที่ 3 โครงสร้ างผลึกของสารประกอบ
P. Vanalabhpatana 2010

ตอนที่ 1 การจัดเรียงอะตอมในโครงสร้ างผลึก

ตอนที่ 2 โครงสร้ างผลึกของโลหะที่มียูนิตเซลล์ แบบ
face-centred cubic (fcc) และ body-centred cubic (bcc)

ตอนที่ 3 โครงสร้ างผลึกของสารประกอบ
◦ จากแบบจาลองโครงสร้ าง
P. Vanalabhpatana 2010

similar documents