Informazioni su questo esperimento
Ruota ed espandi una cella unitaria per esaminare vertici, facce, spigoli e siti interni. Conta le particelle condivise, calcola l’impaccamento e la densità e distingui un reticolo di ioni da un reticolo di centri molecolari.
Obiettivi di apprendimento
- Conta i contributi frazionari delle particelle ai confini a una cella unitaria.
- Metti in relazione il contatto tra sfere rigide con il parametro reticolare cubico.
- Distingui il numero di particelle dal numero di unità formula in un cristallo ionico.
Come si usa
- 1Seleziona un sito di vertice e uno di faccia di un reticolo FCC e confrontane le frazioni condivise.
- 2Mostra i siti nascosti e verifica le quattro particelle effettive nella cella FCC.
- 3Passa a BCC e confronta il fattore di impacchettamento con il risultato FCC.
- 4Esamina la cella del salgemma e distingui gli otto ioni effettivi dalle quattro unità formula.
Il modello
Ipotesi
- Le strutture monoatomiche utilizzano sfere rigide. La cella del salgemma utilizza due sottoreticoli FCC; le sue dimensioni impediscono sia la sovrapposizione tra anioni sia quella tra ioni di tipo diverso.
- L’opzione molecolare è un reticolo cubico semplice ipotetico di centri di dimeri, non un’affermazione sulla struttura di un solido molecolare reale. Il valore di impacchettamento per le sfere rigide è omesso intenzionalmente.
- L’espansione visiva serve solo a separare gli elementi del disegno. Densità e geometria dei contatti sono sempre calcolate usando la cella modello non espansa. Il moto termico e le energie reticolari sono omessi.
Provalo in classe
- Q1Perché una sfera in un vertice contribuisce solo per un ottavo?
- Q2Perché in una cella convenzionale del salgemma ci sono quattro unità formula ma otto ioni?
Domande frequenti
FCC indica sempre lo stesso tipo di legame chimico?
No. FCC indica una disposizione geometrica. I siti possono rappresentare atomi o un sottoreticolo di ioni; per determinare la chimica servono informazioni aggiuntive.
Perché il parametro reticolare della struttura del salgemma smette di cambiare quando il catione è molto piccolo?
Quando il raggio del catione è sufficientemente piccolo, il reticolo FCC degli anioni raggiunge il contatto anione-anione prima del contatto tra ioni di carica opposta. Il modello prende il maggiore dei due valori minimi della dimensione della cella.