Einheitszellen

Kristalle sind Festkörper mit einer sich wiederholenden dreidimensionalen Struktur, die aus Molekülen, Ionen oder Atomen besteht.

Ein unendliches 3D-Array von Punkten, die ihre Anordnung repräsentieren, wird als Raumgitter des Kristalls bezeichnet.

Die kleinste Einheit im Raumgitter, die durch Translationen wiederholt werden kann, um den gesamten Kristall zu bilden, ist die Einheitszelle, deren Kantenlängen mit a, b und c bezeichnet werden und die Winkel dazwischen mit α, β und γ bezeichnet werden.

Obwohl mehrere Einheitszellen existieren können, sollte die gewählte die maximale Symmetrie und das kleinste Volumen haben, das mit dieser Symmetrie vereinbar ist.

Außerdem muss es nicht nur die Positionen der Teilchen, sondern auch den Raum zwischen ihnen reproduzieren können.

Für einen einfachen ionischen Kristall wie Cäsiumchlorid sind zwei Einheitszellen möglich.

Jede Ecke trägt 1/8 eines vollen Ions zur Einheitszelle bei, was zusammen ein Cäsiumion pro Zelle mit einem einzelnen Chloridion in der Mitte oder umgekehrt ergibt. Dies führt zu einem Verhältnis von 1:1 von Cäsium zu Chloridionen, das mit der Formeleinheit CsCl übereinstimmt.