Cấu trúc nguyên tử và Cấu trúc tinh thể
Trong bài này, trọng tâm chính là sự sắp xếp bên trong của một nguyên tử và một tinh thể. Những gì chúng ta nhìn thấy từ bên ngoài là kết quả của sự sắp xếp bên trong của các nguyên tử hoặc phân tử. Đôi khi, cái nhìn bên ngoài có thể khác với cấu trúc bên trong; nhưng chúng không hoàn toàn độc lập với nhau.
Cấu trúc nguyên tử
Nguyên tử là những khối cấu tạo nhỏ của tất cả các chất hiện có. Chúng rất nhỏ đến mức chúng ta thậm chí không thể quan sát bằng mắt thường. Thông thường, các nguyên tử nằm trong dãy Angstrom. Với việc phát hiện ra các hạt hạ nguyên tử, câu hỏi tiếp theo đối với các nhà khoa học là tìm cách chúng được sắp xếp trong một nguyên tử. Năm 1904, Thompson trình bày mô hình bánh pudding mận để giải thích cấu trúc nguyên tử. Điều này nói rằng các electron bị phân tán trong một quả cầu nơi cũng có các điện tích dương phân tán để trung hòa các điện tích âm. Sự phân tán của các electron giống như sự phân tán của mận trong một chiếc bánh pudding, do đó có tên là "mô hình bánh pudding mận". Sau đó Ernest Rutherford đã làm một thí nghiệm dẫn đến việc tìm ra những chi tiết chính xác hơn về cấu trúc nguyên tử. Họ bắn các hạt alpha vào một lá vàng mỏng và tìm ra dữ liệu sau đây.
• Hầu hết các hạt alpha đi qua lá vàng.
• Một số hạt bị lệch.
• Một số hạt alpha bị dội thẳng trở lại.
Những quan sát này đã giúp họ đưa ra những kết luận sau.
• Hạt alpha mang điện tích dương. Hầu hết chúng đều đi qua lá vàng có nghĩa là có rất nhiều không gian trống bên trong.
• Một số bị lệch hướng vì chúng đang đi gần một điện tích dương khác. Nhưng số lần lệch hướng là rất thấp, có nghĩa là các điện tích dương tập trung thành một vài điểm. Và nơi này được mệnh danh là hạt nhân.
• Khi hạt alpha gặp trực tiếp một hạt nhân, nó sẽ trực tiếp bật trở lại.
Với những phát hiện thí nghiệm trên và dựa trên nhiều thí nghiệm khác sau này, cấu trúc nguyên tử đã được mô tả. Nguyên tử được tạo thành từ một hạt nhân, có proton và neutron. Ngoài neutron và positron còn có các hạt nguyên tử nhỏ khác trong hạt nhân. Và có các electron quay quanh hạt nhân theo các obitan. Phần lớn không gian trong nguyên tử là trống. Lực hấp dẫn giữa hạt nhân mang điện tích dương (điện tích dương do proton) và các electron mang điện tích âm duy trì hình dạng của nguyên tử.
Cấu trúc tinh thể
Cấu trúc tinh thể là cách các nguyên tử hoặc phân tử được sắp xếp trong một tinh thể. Điều này có một sự sắp xếp ba chiều trong không gian. Thông thường, trong một tinh thể, có sự sắp xếp lặp lại của một số nguyên tử hoặc phân tử nhất định. Một trong những đơn vị lặp lại của tinh thể được đặt tên là “ô đơn vị”. Bởi vì sự sắp xếp lặp lại này, có một mô hình và một trật tự phạm vi dài trong một tinh thể. Cấu trúc tinh thể quyết định nhiều tính chất vật lý và hóa học của nó như cấu trúc dải điện tử, sự phân cắt, độ trong suốt, v.v. Có bảy hệ thống mạng tinh thể, được phân loại dựa trên hình dạng của chúng. Chúng là hình lập phương, tứ giác, trực tâm, lục giác, tam giác, tam giác và đơn tà. Theo các tính chất, tinh thể cũng có thể được phân loại thành tinh thể cộng hóa trị, kim loại, ion và tinh thể phân tử.
Sự khác biệt giữa Cấu trúc Nguyên tử và Cấu trúc Tinh thể là gì?
• Cấu trúc nguyên tử cho ta ý tưởng về hình dạng của một nguyên tử và cách sắp xếp các hạt nguyên tử con trong một nguyên tử. Cấu trúc tinh thể cho biết về cách các nguyên tử hoặc phân tử được sắp xếp trong một chất rắn hoặc chất lỏng tinh thể.
• Cấu trúc nguyên tử tổng thể là chung cho tất cả các nguyên tử ngoại trừ số lượng hạt nguyên tử con. Nhưng có một số lượng lớn các biến thể cấu trúc tinh thể.
