Unterschied zwischen Gitter und Elementarzelle

Schlüsseldifferenz - Gitter vs Einheit Zelle
 

Ein Gitter ist eine regelmäßige Struktur, die aus vielen kleinen Einheiten besteht, die als Elementarzellen bekannt sind. Eine Elementarzelle ist die kleinste repräsentative Einheit eines Gitters, die aus allen Komponenten besteht, die sich in der gesamten Gitterstruktur wiederholen. Das Hauptunterschied zwischen Gitter und Elementarzelle ist das Ein Gitter ist eine regelmäßig wiederholte dreidimensionale Anordnung von Atomen, Ionen oder Molekülen in einem Metall oder einem anderen kristallinen Feststoff, während eine Elementarzelle eine einfache Anordnung von Kugeln (Atomen, Molekülen oder Ionen) ist, die dem sich wiederholenden Muster eines Gitters ähneln.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist ein Gitter?
3. Was ist eine Einheitszelle?
4. Beziehung zwischen Gitter und Elementarzelle
5. Side-by-Side-Vergleich - Gitter gegen Einheitszelle in Tabellenform
6. Zusammenfassung

Was ist ein Gitter??

Ein Gitter ist eine regelmäßig wiederholte dreidimensionale Anordnung von Atomen, Ionen oder Molekülen in einem Metall oder einem anderen kristallinen Feststoff. Eine Elementarzelle repräsentiert die sich wiederholende Anordnung des Gitters; Die Elementarzelle ist die kleinste Einheit in einem Gitter, die alle chemischen Komponenten des Gitters enthält.

Ein Gitter kann durch kovalente Bindungen zwischen Atomen, ionische Bindungen zwischen Ionen oder intermolekulare Kräfte zwischen Molekülen gebildet werden. Ein Beispiel für kovalente Netzwerkgitter ist Diamant. Dort sind Kohlenstoffatome über kovalente Bindungen miteinander verbunden, wodurch eine komplexe Netzwerkstruktur entsteht. Das Natriumchlorid-Gitter ist ein typisches Beispiel für ein Ionengitter. Dort sind Natriumkationen und Chloridanionen in einem komplexen Netzwerk angeordnet, das ein Ionengitter bildet. Wassermoleküle können auch ein Gitter bilden; Eis. Dort können Wasserstoffbrücken zwischen Wassermolekülen zur Bildung eines Gitters führen, das der Struktur des Diamanten ähnelt. Die meisten Metalle sind auch in Gitterstrukturen angeordnet.

In fast allen Gittern gibt es Gitterfehler. Ein Defekt ist eine Unregelmäßigkeit im Gittersystem. Es gibt zwei Haupttypen von Gitterfehlern; Frenkel-Defekt und Schottky-Defekt. Bei Frenkel-Defekten verlässt ein Atom oder Ion im Gitter seine ursprüngliche Position und nimmt eine andere Stelle im selben Gitter ein. Ein Schottky-Defekt tritt auf, wenn entgegengesetzt geladene Ionen ihren ursprünglichen Ort verlassen.

Wenn man die Thermodynamik eines Gitters betrachtet, ist die Gitterenergie ein Maß für die im Kristallgitter einer Verbindung enthaltene Energie, die der Energie entspricht, die freigesetzt würde, wenn die Komponentenionen aus dem Unendlichen zusammengebracht würden.

Abbildung 01: Ein Gitter ist eine regelmäßige Anordnung von Atomen, Molekülen oder Ionen

Es gibt 14 Arten von Gittern. Diese Formen werden basierend auf der Anordnung von Atomen, Molekülen oder Ionen in der Elementarzelle kategorisiert. Die Gittertypen sind in der folgenden Tabelle zusammen mit der Kategorie angegeben.

Was ist eine Einheitszelle??

Eine Elementarzelle ist eine einfache Anordnung von Kugeln (Atomen, Molekülen oder Ionen), die dem sich wiederholenden Muster eines Gitters ähneln. Eine Elementarzelle wird als Kastenstruktur betrachtet. Diese Box enthält alle chemischen Komponenten, die im gesamten Gitter vorhanden sind. Eine Elementarzelle ist eine 3D-Struktur und wird anhand von Gitterparametern beschrieben. Gitterparameter sind die Längen zwischen Kanten und den Winkeln der Elementarzelle.

1. Längen zwischen Kanten der Einheitszelle sind mit den Symbolen a, b und c bezeichnet
2. Winkel der Elementarzelle sind mit den Symbolen Alpha (α), Beta (β) und Gamma (γ) bezeichnet.

Abbildung 02: Gitterparameter

Eine Elementarzelle kann abhängig von den Winkeln und den Längen zwischen den Zellrändern verschiedene Formen annehmen. Es ist der Baustein eines Gitters. Es gibt 7 Arten von kubischen Elementarzellen. Die Namen dieser Elementarzellenformen und ihre Abmessungen sind in der nachstehenden Tabelle angegeben.

Wie ist die Beziehung zwischen Gitter und Elementarzelle??

• Eine Elementarzelle ist die kleinste repräsentative Einheit eines Gitters. Es gibt alle Komponenten und deren Anordnung, die sich in der Gitterstruktur wiederholen.

Was ist der Unterschied zwischen Gitter und Elementarzelle??

Gitter gegen Einheitszelle
Ein Gitter ist eine regelmäßig wiederholte dreidimensionale Anordnung von Atomen, Ionen oder Molekülen in einem Metall oder einem anderen kristallinen Feststoff.	Eine Elementarzelle ist eine einfache Anordnung von Kugeln (Atomen, Molekülen oder Ionen), die dem sich wiederholenden Muster eines Gitters ähneln.
Natur
Gitter ist eine sehr große, komplexe Struktur.	Die Elementarzelle ist die einfachste und kleinste sich wiederholende Einheit eines Gitters.
Anzahl der Atome
Ein Gitter hat eine große Anzahl von Bestandteilen (Atome, Moleküle oder Ionen).	Eine Elementarzelle hat eine geringe Anzahl von Bestandteilen.

Zusammenfassung - Gitter vs Einheit Zelle

Ein Gitter ist eine komplexe Netzwerkstruktur mit kleinen Einheiten, die miteinander verbunden sind. Diese kleinen Einheiten werden als Elementarzellen bezeichnet. Der Unterschied zwischen Gitter und Elementarzelle besteht darin, dass ein Gitter eine regelmäßig wiederholte dreidimensionale Anordnung von Atomen, Ionen oder Molekülen in einem Metall oder einem anderen kristallinen Feststoff ist, während eine Elementarzelle eine einfache Anordnung von Kugeln (Atomen, Molekülen oder Ionen) die dem sich wiederholenden Muster eines Gitters ähneln.

Referenz:

1. „Einheitszelle“. Chemie LibreTexts, Libretexts, 31. Januar 2017. Hier verfügbar 
2. "Symmetrie, Kristallsysteme und Bravais-Gitter". Symmetrie, Kristallsysteme und Bravais-Gitter | Physik auf den Punkt gebracht. Hier verfügbar 
3. „12.1 Kristallgitter und Elementarzellen“. Chemie LibreTexts, Libretexts, 30. Januar 2018. Hier verfügbar  
4. „Gitter“. Merriam-Webster, Merriam-Webster.Hier verfügbar  

Bildhöflichkeit:

1.'2790370 'von DavidZydd (Public Domain) via Pixabay
2.'UnitCell'By Mcpazzo - Eigene Arbeit, (Public Domain) via Commons Wikimedia