Kimyasanal.net Kimyasanal.net Kimyasanal.net
Kimyasanal.net
Bir inci saflığı varsa da suda, Fazla içilende; dert verir su da

Nizami Gencevi
Kimyasanal.net
ANASAYFA | Arama Motoru | Sözlük | Kimyametre | Bize Dair | Son 20 | Duyurular | Site Haritası Kimyasanal.net
Organik Kimya Organik Kimya
10 Alt kategori
140 Yazı

İnorganik Kimya İnorganik Kimya
7 Alt kategori
35 Yazı

Fizikokimya Fizikokimya
7 Alt kategori
46 Yazı

Analitik Kimya Analitik Kimya
9 Alt kategori
22 Yazı

Disiplinlerarası Kimya Disiplinlerarası Kimya
26 Alt kategori
203 Yazı

Kimya Dükkanı Kimya Dükkanı
39 Alt kategori
395 Yazı

Elementler Elementler
109 Alt kategori
67 Yazı

Kimya Tezleri Tezler
3 Alt kategori
4 Tez

Bilgi Yarışması Bilgi Yarışması
Günün SorusuGünün Sorusu
Yarışma İstatistikleriYarışma İstatistikleri
Sen de soru ekle!Sen de soru ekle!

Forumlar Forumlar
ForumKimya Sektöründe bir ilk!
0 yanıt (sbuyruk)
ForumKimya Sektöründe bir ilk!
0 yanıt (sbuyruk)
Forumİki Ayrı Çözücü Ve Buharlaşma
2 yanıt (czurnaci)
ForumNötralizasyon için en güçlü kimyasal
1 yanıt (seeset)
Forumsodyum salisilat
2 yanıt (opoyraz)

Ziyaretçi Soruları Ziyaretçi Soruları
Soruolimpiyat sinavi bu yil nasildi baraj kac olur
2 yanıt
SoruDeri Kimyası
0 yanıt
Sorukarabarut hakkında bilgisi olan varmı?
1 yanıt
Soruanyonik , noniyonik ve silikonik maddeler arasında ki farklar
0 yanıt
Soruefedrin sentezlemek
1 yanıt
Soruhavuzsuyunda alamınyum
0 yanıt
SoruBakır (II) Sülfat
2 yanıt
Sorunaylon bileşenleri
0 yanıt

Bir sorum var!Bir sorum var! diyenler...

Üye Yorumları Üye Yorumları
YorumAnomerik Etki
1 yorum (sselcuk)
YorumDesigning Organic Syntheses:
1 yorum (myasa)
YorumOrganik bir katalizör:DMAP
1 yorum (lusirka)
YorumSuyla baslayan bir yanma tepkimesi.
10 yorum (sozcubukcu)
YorumHafif Sıva
1 yorum (serbagci)

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0 Unported License.


Yazan: Gunes N. Gungordu (gngungordu)
Tarih: 02.01.2005
Kategori: İnorganik Kimya Kristal Yapıları
75999 kez okundu.


Kristal Yapılar

Temel Tanımlar:

Bu genel tanımların açılımlarına çoğu inorganik kimya kitabında ulaşabilirsiniz. Bir çok yerde; gerekli olan ama kitaplarda bulunmasının zor olmadığını tahmin ettiğim detaylar burada yoktur haberiniz olsun. Benim tavsiyem önce bu konuya kitaplardan bakın sonra bu yazıyı okuyun. Eğer Kristal yapılar hakkında hala kendinizi eksik hissederseniz yapacak bir şey yok sanırım.

Kristal Yapı: Eğer bir yapıyı oluşturan atomlar, moleküller veya iyonlar periyodik olarak düzenlenmişse bu yapı bir kristal olarak adlandırılır.

Amorf Yapı: Kristal olmayan kati yapılar genel manada amorf yapılar olarak adlandırılır.

Polimorfizm: Katılarda termodinamik olarak kararlı istiflenme şeklinin farklı sıcaklık ve basınçlarda değişiklik göstermesinin adıdır. α, β, γ.. olarak gösterilir. Yalnız kristallere özgü değil bütün katılarda bulunabilen bir özelliktir.

Birim hücre: Kristal yapının en küçük birleşenidir. Genelde olabilen en fazla yüksek simetrideki bu parça, 2 veya 3 boyutta kaydırıldığında bütün kristali oluşturur.

Lattice (kafes): Her noktanın diğer noktalarla özdeş bir ortamda, sınırsız olarak sıralanmasıdır.

Lattice (kafes) Noktaları: Atomların merkezlerinden geçmeleri şart olmamakla birlikte, asıl kristalin yapıldığı bir asimetrik birimin, atomun, iyonun, molekülün, iyon grubu veya molekül grubunun ortak yerlerini belirten noktalardır.

Bravais Hücreleri: 4 temel Bravais hücresi mevcuttur. Bunlar birim hücredeki genel atom dağılımlarını gösterir. Bir birim hücre anca Basit, Hacim Merkezli, Yüzey Merkezli veya Yan Merkezli olabilir.

Kristal birim hücre: Toplam 7 tane kristal birim hücre sekli mevcuttur. Bunları tanımlarken dörtgen prizmanın kenarları ve açıları arasındaki bağlantılar kullanılır.

Bravais Lattice(Kafes)leri: Toplam 14 tane Bravais Kafes'i mevcuttur. Bunları kristal birim hücre çeşitleriyle Bravais Hücreleri'nin farklı kombinasyonları oluşturur.

Koordinasyon Sayısı: Bir atomun bulunduğu kafes içindeki en yakın komşu atomların sayısıdır.

Sıkı istiflenme: 1926'da Goldschimidt istiflenme düşünülürken atomların katı küreler olduğunun varsayılabileceğini önermiştir. Sıkı istiflenmiş yapılarda bu küreler en az hacim israfı ve en yüksek koordinasyon sayısıyla istiflenmiştirler.

Tetrahedral boşluk: Koordinasyon sayısı 4 olan boşluğa Tetrahedral boşluk adı verilir.

Oktahedral boşluk: Koordinasyon sayısı 6 olan boşluğa Oktahedral boşluk adı verilir.


Birim Hücredeki Atom Sayısının Hesaplanması

  1. Köşelerdeki atomlar 3 boyutlu yapıda 8 tane farklı birim hücre tarafından paylaşıldığı için 1/8 ile çarpılır.
  2. Kenarlardaki atomlar toplam 4 farklı birim hücre tarafından paylaşıldığından ötürü 1/4 ile çarpılır.
  3. Yüzeyde bulunana atomlar toplam 2 farklı birim hücre tarafından paylaşıldığı için 1/2 ile çarpılır.
  4. Hacim merkezindeki atomlar ise aynen sayılırlar.


Bravais Hücreleri

4 Temel Bravais Hücresi mevcuttur. Şimdi bunlara bu bakalım hiç de yabancı olmadığınız hücrecikler bunlar...

1- Basit Birim Hucre (P)-Primitive'den geliyor.
Basit küpün 8 kenarında da birer tane atom yerleştirilmiştir.
Birim sayısı/B.H. = 8*1/8 = 1 tane
K.S. (Koordinasyon sayısı) = 6
VBH = a3
a = 1/2 (ratom)
Vatom = 4/3 p (ratom)3
Vatom/VB.H. = 0.52


2-Hacim Merkezli Birim Hücre (I)
Basit küpün 8 kenarı yani sıra küpün merkezine de bir atom yerleştirilmiştir.
Birim Sayısı/B.H. = 1 + 1 * 1/8 = 2 tane
K.S. = 8
Cisim Köşegeni= Ö3a = 4(ratom) => (ratom) = Ö3/4 a
Vatom/VBH = 0.68


3-Yüzey Merkezli Birim Hücre (F): Face-centred'dan geliyor
Basit küpün 8 kenarı yani sıra, küpün 6 yüzeyinin merkezlerinde de atomlar yerleştirilmiştir.
Birim sayısı/B.H. = 8 * 1/8 + 6 * 1/2 = 4 tane
K.S. = 12
Yüzey diagonalı = Ö2a = 4(ratom) => (ratom) = Ö2/4 a
Vatom/VBH = 0.74


4- Yan Merkezli Hücre Birim Hücre (C,A veya B)
Dörtgen prizmanın 8 köşesi yani sıra, alt ve üst yüzeylerinin ortasına da birer atom yerleştirilmiştir.
Birim sayısı/B.H.= 8 * 1/2 + 2 * 1/2 = 2 tane

Kristal Birim Hücreleri

Genel manada kristal yapıları tanımlamak için geliştirilmiş bir adlandırmadır. Şu sorulara cevap ararız bir kristal birim hücreyi tanımlarken:
  • a,b,c kenarları arasındaki ilişki nedir?
  • α, β, γ açılarının hangileri 90 veya 120 derecedir veya böyle net bir değeri yoktur?
Doğadaki kristalleri taradığımızda karşımıza 7 farklı kristal birim hücresi şekli çıkar. Bu yapıların Bravais Hücrelerini hesaba kattığımızda ise sonuç olarak toplam 14 tane Bravais Lattice(kafes)i elde etmekteyiz.

Kristal Birim Hücre Kenar ve açıların ilişkileri Bravais Hücreleri
Kübik a=b=c; α=β=γ=90o F,I,P
Rhombohedral a=b=c; 90o¹α=β=γ<1200 P
Tetragonal a=b¹c; α=β=γ=90o I,P
Hegzagonal a=b¹c; α=β=90o γ=1200 P
Ortorombik a¹b¹c; α=β=γ=90o C,F,I,P
Monoklinik a¹b¹c; α=γ=90o β¹90o C,P
Triklinik a¹b¹c; α¹β¹γ¹90o P



Pekiii.. Neden bazı kristal birim hücreleri bütün Bravais hücrelerini alırken diğerleri alamıyor? ''Bana ne canım, öyle deniyorsa öyledir'' şeklinde bir kabullenmeciliğiniz varsa size hayatta başarılar dilerim. Bu konuda benden bu kadar. Ama bir bilim-insanında bulunması gereken araştırmacı, merak eden ve irdelen bir düşünce yapınız varsa o zaman ufak bir beyin jimnastiğine ne dersiniz?..


Beyin Jimnastiği

Şimdi Kübik bir yapı düşünün. Bu kübik yapı bütün kenarları aynı uzunlukta ve bu yapının bütün açıları 90 derece olacaktır. Bu yapı içinde atomlar Yüzey merkezli, hacim merkezli veya Basit şekilde dizilebilirler. Bu kübik yapıda, atomların F şeklinde dizilmiş haline Yüzey Merkezli Kübik yapı yani FCC (face centred cubic), I seklinde dizilmiş haline BCC (Hacim merkezli kübik, base centred cubic) ve P seklinde dizilmiş haline de Basit Kübik yapı denir. Ama gelin görün ki bu Kübik yapı Yan Merkezli (C) Bravais Hücre seklini alamamaktadır. Bu teorik olarak böyle olduğu gibi ne tevafuk ki (!) deneysel olarak da böyledir. Eğer küpümüzün alt ve üst yüzeyine birer tane atom yerleştirilmiş olsa bu sefer atomlar arasındaki etkileşimlerden dolayı ''doğal'' olarak 'c' kenarında uzama söz konusu olacaktır ve küp, küp olmaktan çıkacak tamamen iki kenarı eşit ve bir kenarı farklı bir kare prizma olacaktır. Bu durum da Kübik sisteme yani bütün kenarların aynı uzunlukta olması haline ters bir durumdur ve dolayısıyla Kübik Kristal Birim Hücrelerinde ''C'' yani Yan Merkezli Bravais Hücre yapılanması ne yazık ki olamamaktadır. Saygıdeğer pek kıymetli ''doğa ana''mız da bunu hesapladığından olsa gerek böyle bir tenezzülde bulunmamıştır zaten!

Bir Sürpriz Daha!

O zaman; diyebiliriz ki Kübik yapıdaki Yan merkezli bir birim hücre aslında bir kenarı farklı uzunlukta olduğu için Tetragonal Yan Merkezli Birim Hücre yani Tetragonal C olmuştur... mu acaba??? Hemen yukarıda arz ettiğimiz listemizden kontrol edelim emin olmak için... Siz de görmüşünüzdür ki Tetragonal Kristal Birim hücrelerde C yani Yan Merkezli Bravais Hücre bulunmamakta. Çok mu karıştı? Doğrusunu söylemek gerekirse o kadar da kompleks (!) bir durumla karşı karşıya değiliz. Şöyle ki: Bir tetragonal C yapısı düşünün... Yani kare prizmanın alt ve üst yüzeylerinin ortasında birer atom mevcut... Şimdi bu birim hücreyi ve onun yanında bir tane daha birim hücreyi yan yana hayal edin. İki tane tetragonal C birim hücre yan yana... Bu iki birim hücrenin merkezlerindeki noktadan ortak kenarın köşelerine birer çizgi çizin. Farkındaysanız bu çizgiler bir kare oluşturdu!.. O zaman rahatlıkla diyebiliriz ki bu iki birim hücre yan yana konulduğunda kendilerinden daha küçük bir tetragonal P yani Basit Tetragonal Birim Hücre oluşturuyorlar. Bu demek oluyor ki Tetragonal C aslında bir Tetragonal P. En başa dönersek... Bu maceraya küçük bir Kübik C'den başlamıştık. Bunun olamayacağını söyleyip olsa olsa biraz uzamış bir Tetragonal C yapısının var olabileceğini söylemiştik. Meğer o da olamıyormuş! Çünkü içinde ufacık tefecik bir Tetragonal P saklıyormuş bu yapı... Şimdi bakalım bu Tetragonal P bizim listemizde mevcut mu? Çok şükür mevcut... İşte bu listedeki bazı Kristal birim bütün Bravais hücre yapılanmalarına girememesinin nedeni bu ve bunun gibi nedenlerdir. Ya o sandığınız yapı başka daha basit bir yapıya dönüşüyor ya da kenar uzunlukları böyle bir yapının oluşmasına geçit vermiyor.

Şimdi size ufak bir soru... Peki yüzey merkezli bir Tetragonal yapı aslında nasıl ifade edilmesi lazım? Veya Monoklinik B yapısı aslında bizim yakından tanıdığımız hangi Bravais Lattice(kafes)idir?







Üye Yorumları
Yazar Mesaj

feynalli
Tarih: 11.11.2009
tesekkurler ellerıne saglık:))

ertanyilmaz
Tarih: 13.11.2009
İYİMİŞ :) .......






Katalizör Yayında!..


Haftanın Bileşiği Haftanın Bileşiği
Haftanın BileşiğiLinalool-Zambak Kokusu
Linalool icin zambak kokusu demek tam dogru olmasa da, bir cok bitkide farkli  enantiomerler&n...


Haftanın Bileşiği ArşiviHaftanın Bileşiği Arşivi

Bilimadamı Bir Portre
BilimadamıKimyada Kadın
Eğer size kimya alanında önemli işler başarmış bir kadın adı sorulsaydı, muhtemeler bir çoğunuzun ak...


Bilimadamları ArşiviBilimadamları Arşivi

İlginç Makaleler İlginç Makaleler
İlginç MakaleKendiliğinden İyileşen Lastikler
Paket lastiklerini herkes bilir. Yeni olanlar oldukca dayanikli olur ama az biraz kullanilmis olani ...


İlginç Makaleler Arşiviİlginç Makaleler Arşivi

Kitap Sandığı Kitap Sandığı
Kitap SandığıDesigning Organic Syntheses:
Eski bir kitap olmasina ragmen, su an ki sentez mantigimi borclu oldugum kitap diyebilirim. Kitapta...


Sandıktaki Tüm KitaplarSandıktaki Tüm Kitaplar

Oltaya Takılanlar Oltaya Takılanlar
Oltaya Takılan
...



Kimyasanaldan Kimyasanal'dan
Kimyasanal Yayın EkibiKimyasanal Yayın Ekibi
Haberler ve DuyurularHaberler ve Duyurular
Kimya SözlüğüKimya Sözlüğü
Son 20 YazıSon 20 Yazı
KimyametreKimyametre
Haftanın SözleriHaftanın Sözleri
Site HaritasıSite Haritası

Yazı Göndereceğim!Yazı göndereceğim!
Bir Sorum Var!Bir sorum var!
Yarışma Sorusu EkleYarışma sorusu ekle!
Ziyaretçi DefteriZiyaretçi Defteri

Üye Girişi Üye Girişi
Kullanıcı :
Şifre :
Beni hatırla!

http://www.kimyasanal.net  

arama motoru
Kimyasanal'da Ara!
İnternette Ara!