Isi
Atom dalam padatan tersusun dalam salah satu dari beberapa struktur periodik yang dikenal sebagai kisi. Struktur kristal, berlawanan dengan struktur amorf, menunjukkan pola pengaturan atom yang berulang-ulang. Kebanyakan padatan membentuk susunan atom secara teratur sebagai cara untuk meminimalkan energi dalam sistem. Unit pengulangan atom yang paling sederhana dalam suatu struktur disebut unit sel. Seluruh struktur padat terdiri dari sel unit ini diulang dalam tiga dimensi.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
Kisi berlian berbentuk kubus berpusat pada wajah. Fraksi pengemasan yang disederhanakan adalah sel unit 8 x (V atom) / V. Setelah membuat substitusi untuk volume bola dan kubus yang diketahui dan menyederhanakan, persamaan menjadi x3 x π / 16 dengan solusi 0,3401.
Ada 14 jenis sistem kisi secara total, yang dibagi menjadi tujuh kategori. Tujuh jenis kisi adalah kubik, tetragonal, monoklinik, ortorombik, rhombohedral, heksagonal, dan triklinik. Kategori kubik mencakup tiga jenis sel satuan: kubik sederhana, kubik berpusat-tubuh dan kubik berpusat-muka. Kisi berlian berbentuk kubus berpusat pada wajah.
Struktur kubus berpusat pada wajah memiliki delapan atom per unit sel yang terletak di masing-masing sudut dan pusat dari semua wajah kubik. Setiap atom sudut adalah sudut kubus lain, sehingga atom sudut dibagi di antara delapan sel satuan. Selain itu, masing-masing dari enam atom yang berpusat pada wajah dibagi dengan atom yang berdekatan. Karena 12 atomnya dibagi, ia memiliki jumlah koordinasi 12.
Rasio volume atom dalam sel dibandingkan dengan total volume sel adalah faktor pengepakan atau fraksi pengepakan. Fraksi pengepakan menunjukkan seberapa dekat atom terkemas dalam sel satuan.
Anda dapat menghitung kerapatan pengemasan intan dari suatu material dengan beberapa parameter material dan matematika sederhana.
Cara Menghitung Fraksi Pengepakan Kisi Berlian
Persamaan untuk fraksi pengepakan adalah:
Fraksi pengepakan = (N atom) x (V atom) / V unit sel
N atom adalah jumlah atom dalam sel satuan. Atom V adalah volume atom, dan sel satuan V adalah volume sel satuan.
Ganti jumlah atom per unit sel ke dalam persamaan. Berlian memiliki delapan atom per unit sel, sehingga persamaan fraksi kemasan berlian sekarang menjadi:
Fraksi pengepakan = 8 x (V atom) / V unit sel
Ganti volume atom ke dalam persamaan. Dengan asumsi atom berbentuk bulat, volumenya adalah: V = 4/3 × π × r3
Persamaan untuk fraksi pengepakan sekarang menjadi:
Fraksi pengepakan = 8 x 4/3 × π × r3/ V unit sel
Ganti nilai untuk volume sel unit. Karena sel satuan adalah kubik, volumenya adalah sel satuan V = a3
Rumus untuk pengemasan fraksi kemudian menjadi:
Fraksi pengepakan = 8 x 4/3 × π × r3/ Sebuah3
Jari-jari atom r sama dengan √3 x a / 8
Persamaan ini kemudian disederhanakan menjadi: √3 x π / 16 = 0,3401