U kubičnoj gustoj slagalini (ccp) jedinična ćelija sastoji se od četiri sloja atoma. U prvom i četvrtom sloju svaki atom zbijeno je okružen sa šest drugih atoma u istoj ravnini (a). Tri atoma u drugom sloju smještena su u udubine prvog sloja atoma (b). Tri atoma u trećem sloju smještena su iznad udubine prvog sloja atoma (c) koje nije zauzeo drugi sloj. Struktura kubične guste slagaline dobiva se naizmjeničnim slaganjem a, b i c slojeva atoma (a-b-c-a-b-c-a-b-c...).
Kristalni sustav je metoda razvrstanja kristalnih tvari na osnovu njihove jedinične ćelije. Postoji sedam jedinstvenih kristalnih sustava i po redu opadanja simetrije to su: kubični (ili teseralni), heksagonski, tetragonski, trigonski (ili romboedarski), rompski (ili ortorompski), monoklinski i triklinski.
Kristalni sustav
|
Jedinična ćelija
|
Odnos stranica i kutova u jediničnoj ćeliji |
kubični |
![]() |
a=b=c α=β=γ=90° |
heksagonski |
![]() |
a≠c α=γ=90° β=120° |
tetragonski |
![]() |
a=b≠c α=β=γ=90° |
romboedarski |
![]() |
a=b=c α=β=γ≠90° |
ortorompski |
![]() |
a≠b≠c α=β=γ=90° |
monoklinski |
![]() |
a≠b≠c α=γ=90°≠β |
triklinski |
![]() |
a≠b≠c α≠β≠γ≠90° |
Plošno centrirana kubična rešetka (označava se sa fcc ili F), kao i sve ostale rešetke ima po jedan čvor kristalne rešetke u svakom uglu jedinične ćelije plus po jedan dodatni čvor u sredini svake stranice jedinične ćelije. Kristalografski vektori jedinične ćelije su a = b = c a kutovi među njima α=β=γ=90°.
Najjednostavnija kristalna struktura jeste ona koja ima po jedan atom u svakom čvoru jedinične ćelije. Jediničnoj ćeliji pripadaju četiri atoma (8×1/8 + 6×1/2 = 4), a atomi popunjavaju 74 % volumena kocke. 26 metala kristalizira u kubičnom sustavu s plošno centriranom rešetkom.
Plošno centrirana ortorompska rešetka (označava se sa F), kao i sve ostale rešetke ima po jedan čvor kristalne rešetke u svakom uglu jedinične ćelije plus po jedan dodatni čvor u sredini svake stranice jedinične ćelije. Kristalografski vektori jedinične ćelije su a≠b≠c a kutovi među njima α=β=γ=90°.
U heksagonskoj gustoj slagalini (hcp) jedinična ćelija sastoji se od tri sloja atoma. U prvom i trećem sloju svaki atom zbijeno je okružen sa šest drugih atoma u istoj ravnini (a). Tri atoma u srednjem sloju smještena su u udubine između prvog i drugog sloja atoma (b). Struktura heksagonske guste slagaline dobiva se naizmjeničnim slaganjem a i b slojeva atoma (a-b-a-b-a-b...).
Heksagonska rešetka ima po jedan čvor kristalne rešetke u svakom uglu jedinične ćelije i po jedan čvor u središtu svake šesterokutne baze. Kristalografski vektori jedinične ćelije su a=b≠c a kutovi među njima α=β=90° i γ=120°.
Polimorfija je pojavljivanje čvrste tvari u više inačica s različitim kristalnim strukturama. Različiti polimorfi imaju različite rasporede atoma unutar jedinične ćelije i imaju različita fizikalna svojstva. Prema broju polimorfa razlikujemo dimorfiju, trimorfiju itd. Kalcijev karbonat je dimorfan jer kristalizira heksagonski kao kalcit i rompski kao aragonit. Prevladavajuća kristalna struktura ovisi o temperaturi i tlaku.
Željezo je metal s polimorfnom strukturom. Svaka struktura je stabilna u određenom rasponu temperatura, na primjer, do temperature 912 °C željezo ima bcc kristalnu strukturu (α-željezo ili ferit). U temperaturnom području između 912 C i 1 394 °C kristalizira u fcc kristalnoj rešetki (γ-željezo ili austenit), a pri temperaturi 1 394 °C ponovo dolazi do polimorfne promjene iz fcc u bcc kristalnu strukturu (δ-željezo) koju zadržava do tališta.
Polimorfiju među elementima nazivamo alotropija.
Romboedarska ili trigonska rešetka ima po jedan čvor kristalne rešetke u svakom uglu jedinične ćelije. Kristalografski vektori jedinične ćelije su a = b = c a kutovi među njima α=β=γ≠90°.
Jednostavna ili primitivna kubična rešetka (označava se sa sc ili P) ima po jedan čvor kristalne rešetke u svakom uglu jedinične ćelije. Kristalografski vektori jedinične ćelije su a = b = c a kutovi među njima α=β=γ=90°.
Najjednostavnija kristalna struktura jeste ona koja ima po jedan atom u svakom čvoru jedinične ćelije. Jediničnoj ćeliji pripada jedan atom (8×1/8 = 1), a atomi popunjavaju 52 % volumena kocke. Samo jedan metal (α-polonium) kristalizira u kubičnom sustavu s jednostavnom rešetkom.
Jednostavna ili primitivna monoklinska rešetka (označava se sa P) ima po jedan čvor kristalne rešetke u svakom uglu jedinične ćelije. Kristalografski vektori jedinične ćelije su a≠b≠c a kutovi među njima α=γ=90°≠β.
Generalić, Eni. "Jedinična ćelija." Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar. 29 June 2022. KTF-Split. {Datum pristupa}. <https://glossary.periodni.com>.
Glosar
Periodni sustav