이 실험 소개
단위 셀을 회전하고 확장하여 꼭짓점, 면, 모서리 및 내부 사이트를 살펴보세요. 공유 입자 수를 세고 충전율과 밀도를 계산하며, 이온 격자와 분자 중심 격자를 구분하세요.
학습 목표
- 경계 입자가 하나의 단위 셀에 기여하는 분율을 셉니다.
- 강체 구의 접촉 관계를 입방 격자 상수와 연결합니다.
- 이온 결정에서 입자 수와 화학식 단위 수를 구분합니다.
사용 방법
- 1FCC 꼭짓점 사이트와 면 사이트를 선택하고 각 사이트의 공유 분율을 비교합니다.
- 2숨겨진 격자점을 표시하고 FCC 단위 세포에서 유효 입자가 네 개임을 확인합니다.
- 3BCC로 전환하고 충전율을 FCC 결과와 비교합니다.
- 4암염형 단위 세포를 살펴보고 유효 이온 여덟 개와 화학식 단위 네 개를 구별합니다.
모델
가정
- 단원자 구조에는 강체 구를 사용합니다. 암염형 단위 세포는 두 개의 FCC 부분 격자로 이루어져 있으며, 그 크기는 서로 다른 이온뿐 아니라 음이온끼리도 겹치지 않도록 합니다.
- 분자 옵션은 이합체 중심을 격자점으로 하는 가상의 단순 입방 격자이며, 실제 분자성 고체의 구조를 주장하는 것이 아닙니다. 강체 구 충전율은 의도적으로 생략했습니다.
- 시각적 확장은 그림을 분리해 보여 주기 위한 것일 뿐입니다. 밀도와 접촉 기하는 항상 확장 전 모델 단위 세포를 기준으로 합니다. 열운동과 격자 에너지는 고려하지 않습니다.
수업에서 해 보기
- Q1모서리 구 하나의 기여분은 왜 8분의 1뿐인가요?
- Q2암염형 관용 단위 세포에는 왜 화학식 단위가 네 개이면서 이온은 여덟 개 있나요?
자주 묻는 질문
FCC는 항상 같은 화학 결합을 의미하나요?
아니요. FCC는 기하학적 배열을 나타냅니다. 격자점은 원자 또는 이온의 한 하위 격자를 나타낼 수 있으며, 화학적 특성을 알려면 추가 정보가 필요합니다.
양이온이 매우 작을 때 암염 구조의 격자 상수가 더 이상 변하지 않는 이유는 무엇인가요?
양이온 반지름이 충분히 작아지면, 음이온 FCC 골격에서 서로 다른 이온이 접촉하기 전에 음이온끼리 접촉합니다. 이 모델은 두 최소 단위 격자 크기 중 더 큰 값을 사용합니다.