화2) 면심입방구조 배위수가 12인 이유
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고등 화2에서는 입방구조 파트가 겁나 간략하게 나와 있어
수능도 간단암기만 하면 쓱싹 풀리는 양민파트지
근데 이렇게 간단한 내용이 사실 고체화학에서 상당히 중요하고 깊이 파고들면 심오해
일단 입방구조가 뭘까?
입방구조는 정육면체 형태로 cubic이라고 해
그리고 입방정 외에도 사방정 단사정 등의 6가지의 구조가 있는데 이를 7결정계라고 해
원자들이 금속결합해서 입방정을 이룰때 면심 단순 체심으로 나뉘는데 7결정계에서 일어나는 단순 면심 체심 등의 구조를 각각 다 구하면 14개가 되고 이것이 14브라배 결정이야
미지의 광물을 조사할 땐 14브라베 결정 구조에 부합하는지를 따져
그럼 금속결합은 뭐죠?
이는 금속이 전자를 내놓아서 옥텟을 만족한 상태에서 내놓은 자유전자들로 인해 일어나는 결합이야
자유전자는 마음껏 돌아다니니까 금속결합은 전기나 열 전도도가 높지
입방구조에서 배위수는 주변에 있는 원자개수인데 면심은 왜 12개인지 궁금해한적 없어?
어떤 화학강사는 이유가 xyz축에 각각 4개씩 있어서 12개라 했는데 이는 올바른 설명이 아니야
사진에 나왔듯이 면심입방 face center cubic(fcc)는 ABC 순서로 쌓아서 만들어 이때 A면 중심에 있는 원자를 봐봐
이 원자옆에는 6개 원자가 있고 위아래에는 3개씩 있지?
그래서 배위수가 12야
근데 사진에 bcc hcp가 나와있지?
Bcc는 body center cubic 체심입방이고
Hcp는 hexagonal close packed 육방조밀구조야
Hcp는 원자충전률이 0.74로 면심입방이랑 같고 가장 조밀한 구조야
허나 fcc와의 차이점은 면심은 원자평면을 ABC순서로 쌓지만
HCP는 AB순서로 쌓아
한편 HCP는 14브라배 결정구조 중에서 단순 육방정 구조에 속해
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