كثافة البلورات

تسمح بنية الشبكة البلورية للمادة بتحديد عدد الجزيئات الموجودة في خليتها الوحدة. مع هذه المعلومات، إلى جانب معلمات الخلية الواحدة - ثلاثة معلمات مسافة (a، b، c) وثلاثة معلمات زاوية (α، β، γ).

الكثافة (ρ) = (Z × M) / (a × b × c × N_A)

حيث:

• Z هو عدد وحدات الصيغة لكل وحدة خلية
• M هي الكتلة المولية للمادة
• أ و ب و ج هي أطوال حواف خلية الوحدة
• N_A هو رقم أفوجادرو

بالنسبة للشبكة المكعبة البسيطة، تقع الذرات فقط في الزوايا الثمانية للمكعب. كل ذرة زاوية مشتركة بين 8 خلايا وحدة متجاورة، لذا كل واحدة تساهم ب 1/8 في خلية وحدة واحدة.

Z = 8 × (1/8) = 1

بالنسبة لشبكة مكعبة مركزة على الجسم، توجد 8 ذرات عند الزوايا، وذرة واحدة في مركز المكعب. كل ذرة زاوية مشتركة بين 8 خلايا وحدة متجاورة، لذا كل ذرة في الزاوية تساهم بنسبة 1/8 في خلية وحدة. تنتمي الذرة المركزية بالكامل إلى الخلية الوحدة. إذا،

Z = (8 × 1/8) + 1 = 2

بالنسبة لشبكة مكعبة مركزية الوجه، توجد 8 ذرات عند الزوايا، و6 ذرات موجودة على وجوه المكعب. كل ذرة زاوية مشتركة بين 8 خلايا وحدة متجاورة، لذا كل ذرة في الزاوية تساهم بنسبة 1/8 في خلية وحدة. الذرات في مركز الوجوه تساهم بنسبة نصف في خلية وحدة واحدة. إذا،

Z = (8 × 1/8) + (6 × 1/2) = 4

تعبر كثافة المواد الصلبة بالجرامات لكل ملليلتر (g/mL) أو الغرام لكل سنتيمتر مكعب (g/cm³)، حيث أن 1 ملليلتر يساوي 1 سنتيمتر مكعب.