Sự khác biệt chính - Cấu trúc nguyên tử và cấu trúc tinh thể

Mặc dù nguyên tử là đơn vị nhỏ nhất có thể được tìm thấy trong mọi vật chất, nhưng những nguyên tử này có cấu trúc phức tạp khi phân tích bằng thực nghiệm. Để hiểu hầu hết tất cả các khái niệm trong hóa học, điều cần thiết là phải hiểu rõ ràng cấu trúc cơ bản của nguyên tử. Tinh thể là những hợp chất rắn được tạo ra từ một số nguyên tử hoặc phân tử. Có những cách sắp xếp cụ thể trong các tinh thể. Những cách sắp xếp này được gọi là cấu trúc tinh thể. Việc kiểm tra cấu trúc tinh thể là rất quan trọng trong việc xác định tính chất của hợp chất đó. Sự khác biệt chính giữa cấu trúc nguyên tử và cấu trúc tinh thể là cấu trúc nguyên tử mô tả sự sắp xếp của các hạt hạ nguyên tử trong một nguyên tử trong khi cấu trúc tinh thể mô tả sự sắp xếp của các nguyên tử hoặc phân tử trong một hợp chất tinh thể.

Các lĩnh vực chính được bao phủ

1. Cấu trúc nguyên tử là gì - Định nghĩa, giải thích cấu trúc 2. Cấu trúc tinh thể là gì - Định nghĩa, giải thích cấu trúc 3. Sự khác biệt giữa cấu trúc nguyên tử và cấu trúc tinh thể - So sánh các điểm khác biệt chính

Thuật ngữ chính: Nguyên tử, Cấu trúc nguyên tử, Tinh thể mạng cộng hóa trị, Cấu trúc tinh thể, Cấu trúc tinh thể, Tinh thể học, Tinh thể ion, Tinh thể kim loại, Quỹ đạo, Vỏ, Vỏ con

Cấu trúc nguyên tử là gì

Cấu tạo nguyên tử là sự sắp xếp của các hạt hạ nguyên tử trong nguyên tử. Trước đó, các nhà khoa học tin rằng nguyên tử là đơn vị nhỏ nhất có thể tìm thấy trên trái đất và mọi vật chất đều được cấu tạo từ các nguyên tử, nhưng các thí nghiệm sau đó đã chứng minh rằng nguyên tử có thể được chia thành các hạt hạ nguyên tử. Do đó, khái niệm về cấu tạo nguyên tử đã được đưa ra thảo luận. Các nhà khoa học khác nhau đề xuất các cấu trúc khác nhau cho một nguyên tử. Nhưng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, lý thuyết nguyên tử hiện đại giải thích rõ ràng cấu tạo của nguyên tử đã ra đời.

Theo lý thuyết nguyên tử hiện đại, một nguyên tử được cấu tạo bởi ba loại hạt hạ nguyên tử có tên là electron, proton và neutron. Các proton và neutron ở giữa các nguyên tử, tạo thành một lõi trung tâm gọi là hạt nhân. Các electron chuyển động liên tục xung quanh hạt nhân theo những con đường cụ thể. Tuy nhiên, những electron này trông giống như một đám mây electron bao quanh hạt nhân của nguyên tử.

Hình 1: Cấu trúc nguyên tử của Heli

Vì các electron chuyển động liên tục xung quanh hạt nhân nên chúng ta không thể xác định chính xác vị trí của electron tại một thời điểm. Chúng ta chỉ có thể nói xác suất tìm thấy một electron tại một vị trí cụ thể. Theo các xác suất này, có một số lớp vỏ nhất định mà các electron di chuyển vào. Các lớp vỏ này có mức năng lượng lượng tử hóa riêng của chúng. Như vậy, các lớp vỏ này được sắp xếp theo mức năng lượng của các electron có trong các lớp vỏ đó. Vỏ có năng lượng thấp nhất gần hạt nhân nhất. Các lớp vỏ electron này được đặt tên là K, L, M, N, v.v… từ hạt nhân ra bên ngoài.

Vỏ điện tử có thể được chia nhỏ hơn nữa thành các vỏ con. Các trang con này được đặt tên là s subshell, p subshell, d subshell và f subshell. Ngoại trừ vỏ con s, các vỏ con khác có thể được chia nhỏ hơn nữa thành các obitan. Mỗi quỹ đạo có thể chứa tối đa hai electron có spin ngược dấu.

Electron là các hạt hạ nguyên tử chính tham gia vào các phản ứng hóa học. Tuy nhiên, proton và neutron tham gia vào các phản ứng hạt nhân.

Cấu trúc tinh thể là gì

Cấu trúc tinh thể là sự sắp xếp của các nguyên tử hoặc phân tử trong một tinh thể. Các hợp chất rắn có thể được chia thành ba nhóm là hợp chất kết tinh, hợp chất bán tinh thể và hợp chất không kết tinh. Các hợp chất tinh thể có cấu trúc tổ chức tốt. Họ có một tổ chức ba chiều. Cấu trúc tinh thể của một hợp chất tinh thể được gọi là mạng tinh thể. Đơn vị nhỏ nhất của cấu trúc có tổ chức này được gọi là ô đơn vị. Ô đơn vị này phải đại diện cho sự sắp xếp tổng thể của tinh thể.

Có ba cấu trúc chính được đề xuất cho ô đơn vị. Đó là cấu trúc hình khối đơn giản, cấu trúc hình khối hướng tâm và cấu trúc hình khối hướng tâm. Khi xem xét cấu trúc tinh thể, có bảy cấu trúc mà một tinh thể có thể có được đặt tên theo tính đối xứng. Chúng là đơn tà, tam giác, tam giác, lục giác, trực tâm, tứ giác và lập phương.

Hình 2: Cấu trúc tinh thể NaCl

Ngoài ra, có những cấu trúc tinh thể được đặt tên theo loại liên kết hóa học có trong tinh thể đó. Chúng là tinh thể ion, tinh thể mạng cộng hóa trị và tinh thể kim loại. Tinh thể ion được tạo ra từ các cation và anion được sắp xếp theo một cấu trúc lặp lại, đều đặn. Tinh thể mạng cộng hóa trị được cấu tạo bởi các nguyên tử hoặc phân tử liên kết với nhau thông qua liên kết cộng hóa trị tạo thành mạng lưới các nguyên tử hoặc phân tử. Tinh thể kim loại được cấu tạo bởi các cation kim loại được bao bọc bởi các êlectron chuyển động tự do.

Sự khác biệt giữa cấu trúc nguyên tử và cấu trúc tinh thể

Sự định nghĩa

Cấu trúc nguyên tử: Cấu tạo nguyên tử là sự sắp xếp của các hạt hạ nguyên tử trong nguyên tử.

Cấu trúc tinh thể: Cấu trúc tinh thể là sự sắp xếp của các nguyên tử hoặc phân tử trong một tinh thể.

Kết cấu

Cấu trúc nguyên tử: Cấu trúc nguyên tử là một cấu trúc phức tạp.

Cấu trúc tinh thể: Cấu trúc tinh thể là một cấu trúc mạng tinh thể được tổ chức tốt.

Các thành phần

Cấu trúc nguyên tử: Nguyên tử được cấu tạo bởi các hạt hạ nguyên tử: electron, proton và neutron.

Cấu trúc tinh thể: Tinh thể được cấu tạo bởi các cation và anion hoặc các ion kim loại và các electron tự do.

Các biến thể

Cấu trúc nguyên tử: Cấu trúc nguyên tử tổng thể là giống nhau ở tất cả các nguyên tử.

Cấu trúc tinh thể: Các cấu trúc tinh thể khác nhau tùy thuộc vào các thành phần có trong tinh thể.

Phần kết luận

Cấu trúc nguyên tử rất quan trọng trong việc hiểu mọi thứ về hóa học. Cấu trúc tinh thể rất quan trọng trong việc xác định tinh thể, hiểu các đặc tính của tinh thể và dự đoán phản ứng của chúng. Sự khác biệt chính giữa cấu trúc nguyên tử và cấu trúc tinh thể là cấu trúc nguyên tử mô tả sự sắp xếp của các hạt hạ nguyên tử trong một nguyên tử trong khi cấu trúc tinh thể mô tả sự sắp xếp của các nguyên tử hoặc phân tử trong một hợp chất tinh thể.

Hình ảnh lịch sự:

1. “Nguyên tử Heli QM” của Người dùng: Yzmo - Tác phẩm riêng (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia2. “Cấu trúc tinh thể NaCl” của Eyal Bairey (người dùng: Eyal Bairey) - Tác phẩm riêng (Miền công cộng) qua Commons Wikimedia

Người giới thiệu:

1. “Cấu trúc Tinh thể và Tế bào Đơn vị.” Study.com, có sẵn tại đây. Truy cập ngày 21 tháng 9 năm 2017. "Cấu trúc tinh thể (Lý thuyết)." Phòng thí nghiệm ảo: Khoa học vật lý: Phòng thí nghiệm ảo Amrita Vishwa Vidyapeetham, Có sẵn tại đây. Truy cập ngày 21 tháng 9 năm 2017.