des solides cristallins, tels que le diamant sur le doigt d'une bride et le sel dans un petit paquet de restaurant, sont formés de molécules, d'atomes ou d'ions maintenus dans une disposition symétrique par des liaisons très fortes. Les molécules, des atomes ou des ions dans la disposition symétrique sont appelés points de réseau; ils forment une structure répétitive connue sous le nom de la cellule unitaire. La cellule unitaire peut prendre l'une des trois formes suivantes, dont chacune définit un type et de l'efficacité de la structure de garnissage d'un solide cristallin.
Primitive (Simple) Cubic
Comme son nom l'indique, c'est le type le plus simple du point de treillis arrangement dans un solide cristallin. Imaginez un cube avec une sphère à chaque coin. Seulement un huitième de chaque sphère est contenu dans le cube; 7/8 de chaque sphère est en dehors du cube. Ceci est une structure cubique simple. Il est la structure de garnissage moins efficace; seulement 52 pour cent de la cellule unitaire est remplie. L'élément Polonium présente ce type de structure d'emballage.
Body-centrée cubique
La structure cubique centrée sur le corps est la même que la primitive (simple) de structure cubique, mais avec l'addition d'un seul atome dans le centre de l'unité. Considérant que la structure primitive ne contient qu'un seul atome (8 x 1/8 = 1), la structure de garnissage centrée sur le corps contient deux atomes: un atome complet au centre et un huitième de chacun des huit atomes dans les coins de la unité. Tableau commun sel (NaCl) présente ce type de structure cristalline. Elle est la seconde structure de garnissage la plus efficace, 68 pour cent de la cellule unitaire est remplie.
Cubique à faces centrées
Ceci est la structure solide cristallin le plus efficace pour l'emballage et un peu plus difficile à visualiser. Imaginez une structure cubique primitive avec un seul atome dans le centre de chaque face du cube. La moitié de chaque projet d'atomes centrés dans le cube de l'unité; la moitié de chaque projet sur. Ces six moitiés ajouter jusqu'à trois atomes (6 x 1/2 = 3). Ajouter ces six moitiés à l'atome unique figurant déjà dans les coins de la structure primitive (8 x 1/8 = 1) et vous avez quatre atomes dans la structure de garnissage cubique à faces centrées. Cette structure est également appelé proche cube emballé; il a une efficacité d'emballage d'environ 74 pour cent. Le fluorure de calcium présente cette structure.
efficacité d'emballage
Vous pouvez calculer l'efficacité d'emballage d'une structure en treillis donnée si vous connaissez le volume des atomes contenus dans la structure de l'unité et le volume de la structure de l'unité elle-même. Par exemple, si le volume d'un atome est supposé être équivalent au volume d'une sphère (ou 4 / 3pi * r ^ 3) et la surface du cube unitaire est lui-même à deux fois le rayon de l'un des atomes d'angle de l'cubed unité (ou (2r) ^ 3), vous pouvez écrire cette équation pour l'efficacité de l'emballage d'une structure cubique primitive: [(8 x 1/8) x (4/3 pi r ^ 3)] / [( 2r) ^ 3] x 100. Cette équation se simplifie pi / 6 x 100. Si pi est égal à environ 3,14, pi / 6 x 100 = 52,3. L'efficacité d'emballage de la structure de réseau cubique primitif est d'environ 52 pour cent.