[화학]결정의 구조

소개글

대학교 1학년 교양필수과목 화학실험 예비보고서입니다.

목차

1. 실험명
2. 실험일자
3. 실험목표
4. 실험이론
5. 실험방법
6. 실험기구 및 시약
7. 참고문헌

본문내용

3. 실험목표 : 결정의 구조를 나타내는 모형을 통해서 고체의 구조를 이해한다.

4. 실험이론

· 단위세포(단위셀) unit cell

결정을 이루는 구조는 3차원적 구조의 공간적 배열을 이룬다. 결정구조에서 결정질 구조와 비정질 구조를 구분하는 원자 배열의 규칙성을 설명하기 위하여 ‘단위셀’이라는 정의가 필요하다. 단위셀이란 원자배열의 규칙성을 나타낼 수 있는 최소단위를 말한다. 단위셀을 특성 짓는 방법에는 두 가지가 있는데, 그 두 가지 기준은 단위셀을 이루는 두 면이 만나서 이루는 각도와 3개의 변의 길이로서 구분한다.

· 결정과 공간격자 crystal, space lattice

천연으로 산출되는 광물 중 외형이 완전히 결정면으로 둘러싸여 있는 다면체를 말한다. 결정은 그 결정을 이루고 있는 원자나 이온들이 내부적으로 규칙적은 배열을 하고 있다는 증거이다. 결정을 이루고 있는 원자, 분자 등의 배열을 격자라 한다. 순수한 고체는 결정을 이루고 있으며, 그 결정 내부에서 몇 개의 구성단위가 일정한 규격에 따라 공간 내에 반복하여 배열되어 있는데, 이러한 배열을 공간격자 또는 결정격자라 한다.

· 결정계 crystal system

결정형 고체는 구성 원소들의 독특한 배열로 만들어지는 명백한 기하학적 구조를 가지고 있다. 결정은 단위셀이 3차원으로 반복되어 만들어지는 격자로 이루어진다. 3개의 각도와 3개의 변의 길이고서(결정구조의 대칭성과 외부형태는 단위셀의 결정체에 의해서 결정) 단위셀의 모양을 결정한 결정구조를 ‘결정계’라 하고, 7가지의 결정체가 존재한다. (7가지의 결정계는 단위셀규격에 대한 분류이다.) 7가지의 다른 가능한 a, b, c와 , , 의 조합을 갖는 결정으로 구분될 수 있으며, 이것을 ‘격자상수’라고 한다. 그리고 각각은 다른 결정계를 나타낸다.
단위셀을 특성 짓는 다른 한 가지는 격자점들이 반복적으로 배열할 수 있는 결정격자고 14가지로 구분한다. 이들은 세포의 꼭짓점에만 원소가 위치하는 ‘원시격자’, 단위셀의 중심에 원소가 위치하는 ‘체심격자’, 그리고 단위셀 옆면의 중심에 원소가 위치하는 ‘면심격자’로 구분할 수 있다.- 입방정계 : 체심입방정, 면심입방정

참고 자료

강태종, 대학화학, 녹문각
D.W.Oxtoby 외, 일반화학, 청문각
Jones, Atkins, 화학의 원리, 탐구당
D.W. Oxtoby, 대학화학, 자유아카데미