Différence principale - structure atomique vs structure cristalline

Bien que les atomes soient les plus petites unités que l'on puisse trouver dans toute matière, ces atomes ont une structure complexe lorsqu'ils sont analysés expérimentalement. Afin de comprendre presque tous les concepts de la chimie, il est essentiel de bien comprendre la structure de base d'un atome. Les cristaux sont des composés solides constitués d'un certain nombre d'atomes ou de molécules. Il existe des arrangements particuliers dans les cristaux. Ces arrangements sont appelés structures cristallines. L'examen de la structure cristalline est très important pour déterminer les propriétés de ce composé. La principale différence entre la structure atomique et la structure cristalline est que la structure atomique décrit la disposition des particules subatomiques dans un atome tandis que la structure cristalline décrit la disposition des atomes ou des molécules dans un composé cristallin.

Domaines clés couverts

1. Qu'est-ce que la structure atomique - Définition, explication de la structure 2. Qu'est-ce que la structure cristalline - Définition, explication de la structure 3. Quelle est la différence entre la structure atomique et la structure cristalline – Comparaison des principales différences

Termes clés: atome, structure atomique, cristaux de réseau covalent, structure cristalline, structure cristalline, cristallographie, cristaux ioniques, cristaux métalliques, orbitale, coquille, sous-coquille

Qu'est-ce qu'une structure atomique

La structure atomique est l'arrangement des particules subatomiques dans un atome. Auparavant, les scientifiques pensaient qu'un atome est la plus petite unité que l'on puisse trouver sur Terre et que toute matière est composée d'atomes, mais des expériences ultérieures ont prouvé que les atomes peuvent être encore divisés en particules subatomiques. Par conséquent, le concept de structure atomique est entré en discussion. Différents scientifiques ont suggéré différentes structures pour un atome. Mais avec le développement de la science et de la technologie, la théorie atomique moderne, qui explique clairement la structure d'un atome, s'est développée.

Selon la théorie atomique moderne, un atome est composé de trois types de particules subatomiques appelées électrons, protons et neutrons. Les protons et les neutrons se trouvent au milieu des atomes, formant un noyau central appelé noyau. Les électrons sont en mouvement continu autour du noyau dans des voies particulières. Cependant, ces électrons ressemblent à un nuage d'électrons qui entoure le noyau de l'atome.

Figure 1: Structure atomique de l'hélium

Étant donné que les électrons sont en mouvement continu autour du noyau, nous ne pouvons pas déterminer l'emplacement exact d'un électron à la fois. On ne peut dire que la probabilité de trouver un électron à un endroit particulier. Selon ces probabilités, il y a certaines couches dans lesquelles les électrons se déplacent. Ces couches ont leur propre niveau d'énergie quantifié. Ainsi, ces coquilles sont disposées en fonction du niveau d'énergie des électrons présents dans ces coquilles. La coquille avec la plus faible énergie est la plus proche du noyau. Ces couches d'électrons sont nommées K, L, M, N, etc. du noyau vers l'extérieur.

Les couches électroniques peuvent être divisées en sous-couches. Ces sous-shells sont nommés sous-shell s, sous-shell p, sous-shell d et sous-shell f. À l'exception du sous-shell s, d'autres sous-shells peuvent être divisés en orbitales. Chaque orbitale peut contenir un maximum de deux électrons ayant des spins opposés.

Les électrons sont les principales particules subatomiques qui participent aux réactions chimiques. Cependant, les protons et les neutrons participent aux réactions nucléaires.

Qu'est-ce que la structure cristalline

La structure cristalline est l'arrangement des atomes ou des molécules dans un cristal. Les composés solides peuvent être divisés en trois groupes: composés cristallins, composés semi-cristallins et composés non cristallins. Les composés cristallins ont une structure bien organisée. Ils ont une organisation tridimensionnelle. La structure cristalline d'un composé cristallin s'appelle un réseau. La plus petite unité de cette structure organisée est appelée cellule unitaire. Cette cellule unitaire doit représenter l'arrangement global du cristal.

Il y a trois structures principales proposées pour la cellule unitaire. Ce sont une structure cubique simple, une structure cubique centrée sur le corps et une structure cubique centrée sur la face. Lorsque l'on considère la structure cristalline, il existe sept structures qu'un cristal peut avoir et qui sont nommées en fonction de la symétrie. Ils sont monocliniques, tricliniques, trigonaux, hexagonaux, orthorhombiques, tétragonaux et cubiques.

Figure 2: Structure cristalline de NaCl

De plus, il existe des structures cristallines nommées en fonction du type de liaison chimique présente dans ce cristal. Ce sont des cristaux ioniques, des cristaux de réseau covalent et des cristaux métalliques. Cristaux ioniques sont constitués de cations et d'anions qui sont arrangés dans une structure régulière et répétitive. Cristaux de réseau covalent sont composés d'atomes ou de molécules liés les uns aux autres par des liaisons covalentes formant un réseau d'atomes ou de molécules. Cristaux métalliques sont composés de cations métalliques entourés d'électrons en mouvement libre.

Différence entre la structure atomique et la structure cristalline

Définition

Structure atomique: La structure atomique est l'arrangement des particules subatomiques dans un atome.

Structure en cristal: La structure cristalline est l'arrangement des atomes ou des molécules dans un cristal.

Structure

Structure atomique: La structure atomique est une structure complexe.

Structure en cristal: La structure cristalline est une structure en treillis bien organisée.

Composants

Structure atomique: Les atomes sont composés de particules subatomiques: électrons, protons et neutrons.

Structure en cristal: Les cristaux sont composés de cations et d'anions ou d'ions métalliques et d'électrons libres.

Variantes

Structure atomique: La structure atomique globale est la même dans tous les atomes.

Structure en cristal: Les structures cristallines sont différentes les unes des autres en fonction des composants présents dans le cristal.

Conclusion

La structure atomique est importante pour comprendre tout ce qui concerne la chimie. La structure cristalline est importante pour identifier les cristaux, comprendre les propriétés des cristaux et prédire leurs réactions. le différence principale entre la structure atomique et la structure cristalline est que la structure atomique décrit la disposition des particules subatomiques dans un atome tandis que la structure cristalline décrit la disposition des atomes ou des molécules dans un composé cristallin.

Image de courtoisie:

1. « Atom d'hélium QM » par utilisateur: Yzmo - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia2. "Structure cristalline NaCl" Par Eyal Bairey (utilisateur: Eyal Bairey) - Travail personnel (domaine public) via Commons Wikimedia

Les références:

1. "Structures cristallines et cellule unitaire". Study.com, disponible ici. Consulté le 21 sept. 2017.2. "Structure cristalline (théorie)". Laboratoire virtuel: Sciences physiques: Laboratoire virtuel Amrita Vishwa Vidyapeetham, disponible ici. Consulté le 21 sept. 2017.