主な違い – 原子構造と結晶構造
原子はすべての物質に見られる最小単位ですが、実験的に分析すると、これらの原子は複雑な構造を持っています。化学のほぼすべての概念を理解するためには、原子の基本構造を明確に理解することが不可欠です。結晶は、多数の原子または分子から作られた固体化合物です。結晶には特定の配置があります。これらの配列は結晶構造と呼ばれます。結晶構造を調べることは、その化合物の特性を決定する上で非常に重要です。原子構造と結晶構造の主な違いは、原子構造は原子内の亜原子粒子の配置を表すのに対し、結晶構造は結晶性化合物内の原子または分子の配置を表すことです。 .
対象となる主な分野
1.原子構造とは
– 定義、構造の説明
2.結晶構造とは
– 定義、構造の説明
3.原子構造と結晶構造の違いは何ですか
– 主な違いの比較
重要な用語:原子、原子構造、共有ネットワーク結晶、結晶構造、結晶構造、結晶学、イオン結晶、金属結晶、軌道、シェル、サブシェル 
原子構造とは
原子構造は、原子内の亜原子粒子の配置です。以前の科学者は、原子は地球上で見つけることができる最小単位であり、すべての物質は原子で構成されていると信じていましたが、後の実験により、原子はさらに亜原子粒子に分割できることが証明されました。したがって、原子構造の概念が議論されました。さまざまな科学者が、原子のさまざまな構造を提案しました。しかし、科学と技術の発展に伴い、原子の構造を明確に説明する現代の原子理論が開発されました.
現代の原子論によると、原子は、電子、陽子、中性子という名前の 3 種類の亜原子粒子で構成されています。陽子と中性子は原子の真ん中にあり、核と呼ばれる中心核を形成しています。電子は、特定の経路で原子核の周りを連続的に移動しています。ただし、これらの電子は、原子核を取り囲む電子雲のように見えます。
図 1:ヘリウムの原子構造
電子は原子核の周りを絶えず動いているため、一度に電子の正確な位置を特定することはできません。特定の場所で電子を見つける確率しか言えません。これらの確率によると、電子が移動する特定のシェルがあります。これらのシェルには、独自の量子化されたエネルギーレベルがあります。したがって、これらのシェルは、それらのシェルに存在する電子のエネルギーレベルに従って配置されます。エネルギーが最も低い殻は、原子核に最も近い殻です。これらの電子殻は、原子核から外側に向かって、K、L、M、N などの名前が付けられています。
電子殻はさらにサブシェルに分けることができます。これらのサブシェルは、s サブシェル、p サブシェル、d サブシェル、および f サブシェルと呼ばれます。 s サブシェルを除いて、他のサブシェルはさらに軌道に分割できます。各軌道は、反対のスピンを持つ最大 2 つの電子を保持できます。
電子は、化学反応に関与する主要な亜原子粒子です。ただし、陽子と中性子は核反応に参加します。
結晶構造とは
結晶構造とは、結晶内の原子または分子の配置です。固体化合物は、結晶性化合物、半結晶性化合物、非結晶性化合物の 3 つのグループに分けることができます。結晶性化合物はよく組織化された構造を持っています。彼らは三次元組織を持っています。結晶性化合物の結晶構造は格子と呼ばれます。この組織化された構造の最小単位をユニットセルと呼びます。この単位セルは、結晶の全体的な配置を表す必要があります。
ユニットセルには 3 つの主要な構造が提案されています。単純立方構造、体心立方構造、面心立方構造です。結晶構造を考えると、対称性に従って名前が付けられた結晶が持つことができる7つの構造があります。それらは、単斜晶、三斜晶、三方晶、六方晶、斜方晶、正方晶、立方晶です。
図 2:NaCl 結晶構造
さらに、その結晶に存在する化学結合の種類に応じて名前が付けられた結晶構造があります。それらは、イオン結晶、共有ネットワーク結晶、および金属結晶です。 イオン結晶 陽イオンと陰イオンが規則的に繰り返される構造で構成されています。 共有ネットワーク結晶 原子または分子のネットワークを形成する共有結合を介して互いに結合した原子または分子で構成されています。 メタリッククリスタル 自由に移動する電子に囲まれた金属陽イオンで構成されています。
原子構造と結晶構造の違い
定義
原子構造: 原子構造は、原子内の亜原子粒子の配置です。
結晶構造: 結晶構造は、結晶内の原子または分子の配置です。
構造
原子構造: 原子構造は複雑な構造です。
結晶構造: 結晶構造はよく組織化された格子構造です。
コンポーネント
原子構造: 原子は、電子、陽子、中性子などの素粒子で構成されています。
結晶構造: 結晶は陽イオンと陰イオン、または金属イオンと自由電子で構成されています。
バリエーション
原子構造: 全体的な原子構造は、すべての原子で同じです。
結晶構造: 結晶構造は、結晶内に存在する成分に応じて互いに異なります。
結論
化学のすべてを理解するには、原子構造が重要です。結晶構造は、結晶を特定し、結晶の特性を理解し、それらの反応を予測する上で重要です。原子構造と結晶構造の主な違いは、原子構造は原子内の亜原子粒子の配置を表すのに対し、結晶構造は結晶性化合物内の原子または分子の配置を表すことです。
画像提供:
1. ユーザーによる「ヘリウム原子 QM」:Yzmo – Commons Wikimedia 経由の自身の作品 (CC BY-SA 3.0)
2. 「NaCl 結晶構造」Eyal Bairey 著 (ユーザー:Eyal Bairey) – Commons Wikimedia による自身の作品 (パブリック ドメイン)
