Ատոմային կառուցվածքն ընդդեմ բյուրեղային կառուցվածքի
Այս հոդվածում հիմնական ուշադրությունը կենտրոնացված է ատոմի և բյուրեղի ներքին դասավորության վրա: Այն, ինչ մենք տեսնում ենք դրսից, ատոմների կամ մոլեկուլների ներքին դասավորության արդյունք է: Երբեմն արտաքին տեսքը կարող է տարբերվել ներքին կառուցվածքից. բայց նրանք լիովին անկախ չեն միմյանցից։
Ատոմային կառուցվածք
Ատոմները գոյություն ունեցող բոլոր նյութերի փոքր կառուցողական բլոկներն են: Նրանք այնքան փոքր են, որ մենք նույնիսկ անզեն աչքով չենք կարող դիտել: Սովորաբար ատոմները գտնվում են Անգստրոմի միջակայքում: Ենթաատոմային մասնիկների հայտնաբերմամբ գիտնականների համար հաջորդ հարցը եղել է պարզել, թե ինչպես են դրանք դասավորված ատոմում:1904 թվականին Թոմփսոնը ներկայացրեց սալորի պուդինգի մոդելը՝ բացատրելու ատոմի կառուցվածքը։ Սա ասում էր, որ էլեկտրոնները ցրված են մի ոլորտում, որտեղ կան նաև դրական լիցքեր, որոնք ցրված են բացասական լիցքերը չեզոքացնելու համար։ Էլեկտրոնների ցրումը նման է պուդինգի մեջ սալորի ցրմանը, որտեղից էլ ստացել է «սալորի պուդինգի մոդել» անվանումը։ Ավելի ուշ Էռնեստ Ռադերֆորդը փորձ կատարեց, որը հանգեցրեց ատոմի կառուցվածքի վերաբերյալ ավելի ճշգրիտ մանրամասների հայտնաբերմանը: Նրանք ալֆա մասնիկներ արձակեցին բարակ ոսկե փայլաթիթեղի վրա և պարզեցին հետևյալ տվյալները։
• Ալֆա մասնիկների մեծ մասն անցել է ոսկե փայլաթիթեղի միջով:
• մասնիկներից մի քանիսը շեղվել են:
• Ալֆայի որոշ մասնիկներ ուղիղ ետ ցատկեցին։
Այս դիտարկումները օգնեցին նրանց գալ հետևյալ եզրակացություններին։
• Ալֆա մասնիկները դրական լիցքավորված են: Նրանցից շատերն անցնում էին ոսկե փայլաթիթեղի միջով, ինչը նշանակում է, որ ներսում շատ ազատ տարածքներ կան։
• Ոմանք շեղվել են, քանի որ անցնում էին մեկ այլ դրական լիցքի մոտով: Բայց շեղումների թիվը շատ քիչ է, ինչը նշանակում է, որ դրական լիցքերը կենտրոնացած են մի քանի կետերում: Եվ այս վայրը կոչվեց որպես միջուկ։
• Երբ ալֆա մասնիկը ուղղակիորեն հանդիպում է միջուկին, այն անմիջապես հետ է ցատկում:
Վերոնշյալ փորձի արդյունքներով և բազմաթիվ այլ հետագա փորձերի հիման վրա նկարագրվեց ատոմի կառուցվածքը: Ատոմը կազմված է միջուկից, որն ունի պրոտոններ և նեյտրոններ։ Բացի նեյտրոններից և պոզիտրոններից, միջուկում կան նաև այլ փոքր ենթաատոմային մասնիկներ: Եվ ուղեծրերում միջուկի շուրջ պտտվում են էլեկտրոններ։ Ատոմում տարածության մեծ մասը դատարկ է: Դրական լիցքավորված միջուկի (դրական լիցքը պրոտոնների պատճառով) և բացասական լիցքավորված էլեկտրոնների միջև գրավիչ ուժերը պահպանում են ատոմի ձևը:
Բյուրեղյա կառուցվածք
Բյուրեղային կառուցվածքն այն է, թե ինչպես են ատոմները կամ մոլեկուլները դասավորված բյուրեղի մեջ: Սա տարածության մեջ ունի եռաչափ դասավորվածություն: Սովորաբար բյուրեղներում որոշակի ատոմների կամ մոլեկուլների կրկնվող դասավորություն կա: Բյուրեղի կրկնվող միավորներից մեկը կոչվում է «միավոր բջիջ»: Այս կրկնվող դասավորության պատճառով բյուրեղի մեջ կա նախշ և երկարաժամկետ կարգ:Բյուրեղային կառուցվածքը որոշեց նրա ֆիզիկական և քիմիական շատ հատկություններ, ինչպիսիք են էլեկտրոնային ժապավենի կառուցվածքը, կտրվածքը, թափանցիկությունը և այլն: Կան յոթ բյուրեղային ցանցեր, որոնք դասակարգվում են ըստ իրենց ձևի: Դրանք լինում են խորանարդ, քառանկյուն, օրթորոմբիկ, վեցանկյուն, եռանկյուն, եռանկյուն և մոնոկլինիկ։ Ըստ հատկությունների նաև բյուրեղները կարելի է դասակարգել որպես կովալենտ, մետաղական, իոնային և մոլեկուլային բյուրեղներ։
Ո՞րն է տարբերությունը ատոմային կառուցվածքի և բյուրեղային կառուցվածքի միջև:
• Ատոմի կառուցվածքը պատկերացում է տալիս ատոմի ձևի և ենթաատոմային մասնիկների դասավորվածության մասին ատոմում: Բյուրեղային կառուցվածքը պատմում է այն մասին, թե ինչպես են ատոմները կամ մոլեկուլները դասավորված բյուրեղյա պինդ կամ հեղուկ վիճակում:
• Ատոմի ընդհանուր կառուցվածքը ընդհանուր է բոլոր ատոմների համար, բացառությամբ ենթաատոմային մասնիկների քանակի: Բայց կան բյուրեղային կառուցվածքի մեծ թվով տատանումներ:
