Stała sieci krystalicznej

Stała sieci krystalicznej – odległość między środkami sąsiednich komórek elementarnych w krysztale[1].

Obliczanie

Obliczyć stałą sieci krystalicznej można, jeżeli znany jest skład chemiczny kryształu i jego struktura krystaliczna. Zadanie sprowadza się do ustalenia liczby cząsteczek, atomów lub jonów w komórce elementarnej, wyrażenie jej objętości przez stałą sieci krystalicznej i przeprowadzenie odpowiednich obliczeń na podstawie znajomości gęstości kryształu.

Objętość molową można wyrazić wzorami:

V = 1 4 N A d 3 , {\displaystyle V={\frac {1}{4}}N_{A}d^{3},}

gdzie:

N A {\displaystyle N_{A}} stała Avogadra [1/mol],
d {\displaystyle d} – stała sieci krystalicznej [m]

oraz

V = M ρ , {\displaystyle V={\frac {M}{\rho }},}

gdzie:

M {\displaystyle M} – masa molowa [g/mol],
ρ {\displaystyle \rho } gęstość kryształu [g/dm³].

Przyrównując oba wzory stronami:

1 4 N A d 3 = M ρ , {\displaystyle {\frac {1}{4}}N_{A}d^{3}={\frac {M}{\rho }},}

stąd[1]:

d = 4 M N A ρ 3 . {\displaystyle d={\sqrt[{3}]{\frac {4M}{N_{A}\rho }}}.}

Wartości stałych

Definicje osi a, b, c i kątów α, β, γ
Wartości stałych sieciowych dla danych układów krystalograficznych[2]
Układ krystalograficzny Periody identyczności Kąty między osiami
regularny a = b = c α = β = γ = 90°
heksagonalny a = b ≠ c α = β = 90°; γ = 120°
tetragonalny a = b ≠ c α = β = γ = 90°
rombowy a ≠ b ≠ c α = β = γ = 90°
jednoskośny a ≠ b ≠ c α = γ = 90°; β ≠ 90°
trójskośny a ≠ b ≠ c α ≠ β ≠ γ

Przypisy

  1. a b Buszmanov B.N., Chromov J.A.: Fizyka ciała stałego. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1973, s. 70–71.
  2. Trzaska Durski Z., Trzaska Durska H.: Podstawy krystalografii. Warszawa: OW Politechniki Warszawskiej, 2003, s. 43. ISBN 83-7207-438-0.
Kontrola autorytatywna (długość):
  • GND: 4343388-1
  • Britannica: science/lattice-constant
  • SNL: gitterkonstant