Page 34 - ชีววิทยาและเคมีสำหรับครู
P. 34
9-24
ตอนท ี่ 9.4
ระบบและการจดั เรียงอนุภาคในผลึก
โปรดอา่ นแ ผนการส อนประจำ�ต อนท ี่ 9.4 แลว้ จึงศ กึ ษาสาระส งั เขป พรอ้ มปฏบิ ตั ิกิจกรรมในแ ต่ละเรือ่ ง
หวั เรอื่ ง
เรื่องท ี่ 9.4.1 หน่วยข องเซลล์และร ะบบผลึก
เรื่องท ี่ 9.4.2 การจัดเรียงแ บบชิดที่สุด
เรื่องที่ 9.4.3 โครงสร้างผ ลึกไอออนิกบางชนิด
เรื่องที่ 9.4.4 โครงสร้างแกรไฟต์แ ละเพชร
แนวคดิ
1. ในก ารว าดแ ผนผงั ก ารเรยี งต ัวข องอ นภุ าคในผ ลึก นิยมใชจ้ ุดแ ทนอ นภุ าคแ ละเรยี กจ ดุ น วี้ ่า
จุดแ ลตทิซ ก่อเป็นร ูปโครงร ่างผ ลึกเรียกว ่า โครงผ ลึกแ ลตทิซ โดยม ีห น่วยท ี่เล็กท ี่สุดข อง
โครงผลึกแลตทิซเรียกว่า หน่วยเซลล์ การศึกษาโครงร่างผลึกนี้จะอาศัยข้อมูลจากการ
เลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ หน่วยเซลล์ข องผลึกรูปลูกบาศก์แ บ่งเป็น 3 ชนิดคือ ลูกบาศก์
ธรรมดา ลูกบาศก์แบบมีศูนย์กลางภายในหน่วย และลูกบาศก์แบบมีศูนย์กลางบน
พื้นผิวหน้า แต่ละอนุภาคภายในผลึกจะมีอนุภาคอื่นล้อมรอบอยู่ เรียกจำ�นวนนี้ว่า เลข
โคอ อร์ดเินช ัน ความร ูเ้รื่องร ูปท รงผ ลึกแ ละจ ำ�นวนอ นุภาคในผ ลึก รวมท ั้งร ัศมขี องอ นุภาค
ทำ�ให้สามารถห าความยาวด้านข องหน่วยเซลล์ และป ระสิทธิภาพก ารจัดเรียงต ัวได้
2. ประสิทธิภาพการจัดเรียงตัว คือ อัตราส่วนร้อยละระหว่างปริมาตรของอะตอมใน
หน่วยเซลล์กับปริมาตรของหน่วยเซลล์ การจัดเรียงแบบชิดที่สุดของทรงลูกบาศก์ก็คือ
รูปทรงแ บบมีศ ูนย์กลางพื้นผ ิวหน้า
3. โครงสร้างผลึกไอออนิกประกอบด้วยอะตอมบวกซึ่งมีขนาดเล็ก และไอออนลบที่มี
ขนาดใหญ่กว่า ดังน ั้นก ารจัดเรียงต ัวแ บบชิดท ี่สุด ไอออนบ วกจ ะแ ทรกตัวอยู่ในช ่องว ่าง
ของโครงสร้างการเรียงตัวของไอออนลบ ซึ่งแบ่งช่องว่างนี้ได้เป็น 2 แบบ คือ ช่องว่าง
เทต ระฮ ดี รัล และช อ่ งว ่างอ อกต ะฮดี รลั โครงสรา้ งข องส ารไออ อน กิ ท ปี่ ระกอบด ้วยไอออน
สองช นิด มไีดห้ ลายแ บบ ยกต ัวอย่างเช่น โครงสร้างแ บบซ ีเซียมค ลอไรด์ โซเดียมค ลอไรด์
ซิงค์ซ ัลไฟด์ แอนตีฟลูออไรต์ แคลเซียมฟลูออไรต์ และรูไทล์ เป็นต้น
