분야
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결합에 기초한 고체의 분류
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결합에 기초한 고체의 분류
금속성 고체는 전체적으로 공유된 전자들의 “바다”에 의해 서로 붙들려 있다.
이온성 고체는 양이온과 음이온으로 구성되며, 이들은 서로 끌어당기고 있다.
공유성-그물구조 고체는 공유결합의 확장된 그물구조에 의해 서로 붙들려 있다.
분자성 고체는 약한 힘에 의해 서로 붙들려 있는 불연속적인 분자들이다.
중합체(polymer): 원자들의 긴 사슬들이 공유결합으로 연결되어 있다. 사슬들을 연결하는 것은 약한 분자간 힘이다. 작은 분자나 금속 및 이온 화합물과는 성질이 다르다.
나노물질(nanomaterial): 결정성 화합물로, 개별 결정 차원은 1~100 nm 정도이다. 더 큰 결정성 물질과는 성질이 매우 다르다.
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결정성 고체와 비결정성 고체
고체
결정성 고체 (crystalline solid): 구성 성분이 매우 규칙적인 배열을 함.
비결정성 고체 (amorphous solid): 구조가 상당히 무질서 함.
단위 세포 (unit cell)
- 결정성 고체에서 구성성분(원자,이온,분자)들의 위치를 지정하는 점들로 이루어진
삼차원 계이며, 격자의 반복되는 가장 작은 단위
격자(lattice)
- 단위 세포를 모든 삼차원 방향으로 반복함으로 만들 수 있음.
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결정성 고체의 형태
원자성 고체
(다이아몬드)
이온성 고체
(소금: 염화 소듐)
분자성 고체
(얼음)
결정성 고체
이온성 고체 (ionic solid): 격자점을 이온이 차지
ex) 소금
분자성 고체 (molecular solid): 격자점을 중성 분자가 차지
ex) 얼음, 설탕(sucrose)
원자성 고체 (atomic solid): 격자점을 원자가 차지
ex) 탄소(흑연, 다이아몬드, 풀러렌), 붕소, 규소, 모든 금속
단위 세포와 결정 격자
단위 세포(repeating pattern): 반복 패턴의 기초.
분자성 고체의 구조를 결정하는 요소:
(a) 단위 세포의 크기와 모양.
(b) 단위 세포 내에 있는 원자들의 위치.
격자점: 결정성 화합물의 전체 구조를 정의하는 위치.
각 격자점은 동등한 환경을 갖는다.
격자 벡터는 점들을 연결하며, 단위 세포를 정의한다.
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이차원 격자
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3차원 결정 격자
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