���� | �� 1�� | �� 2�� | �� 3�� | �� 4�� | �� 5�� | �� 6�� | �� 7�� | �� 8��
����ȭ�� ���� - �� 4�� ����ȭ�� (Crystal Chemistry)
 
  4-1. ������ ���ڱ��� - �ֱ���ǥ
  4-2. �̿� �ݰ�� ������
  4-3. ȭ�� ������ ������ �׿� ���� ����ȭ���� ����
  4-4. ������������ �̿°��ռ�
  4-5. ���� ������ dzȭ�� ���� ���׵�
  ��������

4-3. ȭ�� ������ ������ �׿� ���� ����ȭ���� ����

    ������ �� ���� ���ҷ� ����� ������� �ʰ� �ڽ��� ������ �����ϰ� ������ �� �ִ� ������ ���� ���ҵ��� ������ ���� ���� ���� ���յǾ� �ֱ� �����̴�. �̿� ���� ���� ���а� ������ ȭ�� ����(chemical bonding)�̶� �ϰ�, �� ������ �����ϵ��� �ϴ� ���� ȭ�� ���շ�(bonding force)��� �Ѵ�.

    ȭ�� ������ ���� ����� Ư¡�� ���� ũ�� ���� �� ������ ������:

  • ���� ���� (covalent bonding)
  • �̿� ���� (ionic bonding)
  • �ݼ� ���� (metallic bonding)
  • �ݵ����߽� ���� (van der Waals bonding)
[�׸� 4-3-1] ���̾Ƹ���� ���� ����

    ���� ������ ������ �̷�� ���ڵ��� ���� ���ڸ� ���� ���ڽ��� ����� �̸� �����ϸ� �����ϴ� ���̴�. ���� ���տ� ���� ��ǥ���� ������ ���̾Ƹ��(C)�� �ִ�. ���̾Ƹ��� ź�ҷ� �����Ǿ� �ִµ�, ź�ҵ��� sp3 ȥ�� �˵��� ����� (�׸� 4-1-3 ����) �� �˵��� 4 ���� �ȿ� ���� �ϳ����� ���ڸ� �迭�Ѵ�. �ϳ��� ź�Ҵ� �ٸ� �ϳ��� ź�ҿ� �� ���ڵ��� ���� �����ϸ� �����Ͽ�, ��ġ ź�� ���ü�� 3���� ������ ������ ����� �� ���� ������ �����.

[�׸� 4-3-2] halite�� ���� ����. Ǫ���� ū �� = ����, ���� ��� �� = ��Ʈ��

    �̿� ������ ���̿°� ���̿� ���� ���������� �η� (electrostatic atraction force) �� ���� ��������, ���� ���� ���� �ϳ��� ���ڸ� �Ҿ� ���̿��� �ǰ�, �ٸ� �ϳ��� �� ���ڸ� ��� ���̿� �����ν� �̷������. �̿� ���տ� ���� ��ǥ���� �����δ� halite(NaCl; �ұ�)�� �ִ�. halite�� ���� ������ Na�� ���ڸ� �ϳ� �Ҿ� ���̿��� Na+�� �ǰ�, Cl�� ���ڸ� �ϳ� ��� ���̿��� Cl-�� �ȴ�. �̵� Na+�� Cl-�� ���� ������ �η��� �ۿ��ϸ� �����Ͽ� �׸� 4-3-2�� ���� halite ������ �����.

    �ݼ� ������ �ݼ��� �̷�� ���ҵ��� �̷�� ���� ����̶�� �濡�� ���Ǵ� ����̴�. ���� �� �̿� ������ ��� ���� ���ҵ��� ���� ���� ���ڰ� ������ �ֺ��� �����Ǿ� �ִµ� ���� (�̿� ���� ���ڸ� ����Ǿ�(localized) �ִٰ� ���Ѵ�), �ݼ� ������ ���� ���ҵ��� ���� ���� ���ڰ� ���� ���� ���� ���� �����ϸ� ��� ���� ���ҿ� ���� �����Ǵ� ��ó�� �ൿ�Ѵ� (�̿� ���� ���ڸ� ������Ǿ�(delocalized) �ִٰ� ���Ѵ�). ��ó�� ���� ���� �����Ӱ� ���ƴٴϸ� ��� ���ҵ鿡 ���� �����Ǵ� ��ó�� �ൿ�ϴ� ���ڸ� ���� ����(free electron)�� �ϴµ�, �� ���� ���� ������ �ݼӵ��� �ٸ� ������ ���еǴ� ����ȭ���� Ư¡, ���� ��� ���� ������, ���� ���� ���� ���� �Ǵ� ���̴�. �ݼ� ���տ� ���� ��ǥ���� �����δ� �ڿ���(native gold)�� �ִ�. �̿� ���� �ݼ� ������ ���� ���ҵ��� ���� �����ֹа���(hexagonal closeset packing; hcp)�� ����Թ����(face centered cubic �Ǵ� cubic close-packing; ccp) ������ �̷��(�׸� 4-3-3).

[�׸� 4-3-3] �����ֹа��� �� ����Թ������ ��ĵ�

    �ݵ����߽� ������ ���ϰ� ���� ���ڳ� ���ڰ��� ���� ���յ��� ��Ī�ؼ� �θ��� ���̴�. �ݵ����߽� ������ ���� �Ӽ��� ���� �ٽ� Keesom ����, Debye ����, �׸��� London ���յ����� ���еȴ�. �� �� ó�� �� ������ �ױ��� dipole�� ��쿡�� �����ϴ� �����ε� ���� ���� ������ ��� ��쿡�� �׻� �����ϴ� ���շ�����, ���� ��ü�� �ٷ�� �о߿��� �ݵ����߽� �����̶� �ϸ� ���� ������ �ǹ��Ѵ�. �ݵ����߽� ������ �ϰ� �ִ� ��ǥ���� ���� �濬�̴�. �濬�� ���̾Ƹ��� ���������� ź�ҷθ� �����Ǿ� �ִµ�, �� ź�ҵ��� �� ��� ���� �� �������δ� ���� ������ ���Ͽ� �ſ� �ܴ��� ���̸� �ǻ��� ������ �̷�µ� ����, �� �ǰ� �� ���̴� �ݵ����߽� �������� ����Ǿ� �ſ� �����ϴ�. �̿� ����� ������ ���� �����δ� Ȱ���� �ִ�. Ȱ���� ���� ������ ���캸��, SiO4 ���ü�� ����/�̿� ������ ���� �ǻ����� ����ǰ�, �� �� ���� �ݵ����߽� ���� ���� ���յǾ� �ִ�.

    �̻󿡼� ���캻 ���յ��� �� Ư������ ���� �޶�, �̷��� ���յ��� ��� ������ ������� ������ �����ϴ��Ŀ� ���� �� ������ ����ȭ���� ������ �����ȴٰ� �� �� �ִ�. ���� ���, �������� �浵�� ���캸��. ������ �浵�� �� ������ �����ϰ� �ִ� ������ ���շ¿� ���� �¿�ȴ�. �� ���յ� ��, ���� ���� ���� �ݵ����߽� �����̴�. ������ 3���� ���յ��� ��쿡 ���� ������� ũ�Ⱑ �޶� �������� �쿭�� ������� �����. �׷���, ��ü�� ��� �밳 �ݼ� ������ �����̿��� ����� ���� �ٸ� �� ���� (�̿� ���� �� ���� ����)���� ���ϰ�, �̿� ������ �Ÿ��� ���� ���շ��� ���� �ӵ��� ���� ���� ���պ��� ���ϴ�. (����: �ݼ� ����, �̿� ����, �� ���� ���� ���� ����� ũ�Ⱑ �׻� �̿� ���� ���� �ƴϴ�!!).

[�׸� 4-3-4] Ȱ�� (��� ����� �������� ������)

[�׸� 4-3-5] Ȱ���� ��������

    �����(Mohs) �浵�� �󿡼� �浵 1�� �ش��ϴ� ���� ���� ������ Ȱ���̴� (�׸� 4-3-4). Ȱ���� ����Ի꿰������ �ϳ��� Mg3Si4O10(OH)2�� ȭ�н��� ���´�. Ȱ���� Si-O ���ü�� ������ �� (T-Layer) �� �� ���̿� Mg-O(OH) �ȸ�ü�� �̷���� ��(O-Layer)�� �����ϸ�, �� 3���� ���� �ϳ��� ���� ���� �̷�� �� �������� �� �������� ������ �ݺ��Ǵ� ������ ���´� (�׸� 4-3-5). Ȱ���� T-Layer �� Si-O ���հ� O-Layer �� Mg-O(OH) ����, �׸��� T-Layer�� O-Layer ������ Si-O-Mg ������ ����/�̿� �������� �ſ� �ܴ��ѵ� ���� (����/�̿� ������ �ǹ̴� ���� ���� '4-4. ������������ �̿� ���ռ�'���� �ڼ��� �����ϵ��� ����), ���� ��(T-O-T Layer) ���� ������ �ſ� ���� �ݵ����߽� �������� �Ǿ� �ִ�. Ȱ���� �浵�� �ſ� ���� ���� �ٷ� �� ���� ������ �ݵ����߽� ���� �����̸�, ���� Ȱ���� �� �ݵ����߽� ������ �����ٸ� Ȱ���� �浵�� �ξ� �������� ���̴�.

[�׸� 4-3-6] �������� �� �����ִ� ���� (����)

    ������ ����� �浵�� �󿡼� 7�� �浵�� ���� ������ Ȱ������ �ξ� �ܴ��ϸ�, ���� �� ���� ũ�� ������ ���� �������� ����Ǹ� '����'�̶� �θ��� ������ �������� ����Ѵ� (�׸� 4-3-6). ������ ����Ի꿰 ������ �ϳ���, SiO2�� ȭ�н��� ���´�. ������ �����ϴ� Si�� O�� ���� ���� ����/�̿� ������ �ϰ� ������, �̷��� ������ �ϰ� �ִ� Si-O ���ü�� �� �������� �ٸ� Si-O ���ü�� ������ ����Ǿ� �ִ�. ����, ������ �浵�� Ȱ������ �ξ� ���� ���̴�.

    ����� �浵�� �󿡼� �浵�� ���� ���� ������ ���̾Ƹ��(�ݰ���)�̴�. ���̾Ƹ��� ź�ҷθ� �̷���� ������ ź���� �� �� �����ȸ��� �ٸ� ź�Ұ� ������ ���������� �ϰ� �ִ� (�׸� 4-3-1). �̿� ���� C-C ���������� Si-O ���պ��� �ξ� ���ؼ� ���̾Ƹ�尡 �������� �浵�� ���� ���̴�.

    �Ϲ������� �����鿡 �־, �� ���� ���Ұ��� ���� ���� ������ ���Ҽ��� ���շ��� ũ��, ���� �浵�� ����. ���� ���, ����, ���ؼ� �� �������� ���弮�� �������� ������ ���ϰ�, ���弮���� ���� �� ������ �� ���� �������� ������ ���ϸ�, ���������� ���̾Ƹ��� ������ ���� ������ �Ѵ�. ����, �׻� �������շ��� �̿°��շº��� �� ���� ���� �ƴϴ�. ������, ������ �־�� �Ϲ������� ���������� ������ �������� ���շ��� ���� ���� ����̴�.

    ���� �� ���� ���а��� ������ ���� �� ����� ������ ������ �ִ� �� ���� �� �ٸ� ���� ����(�ɰ���)�� �ܱ�(����)�̴�. ������ �־ �ɰ����� �� ������ ���� �������� ������ ������ ������ ��Ī�ϴ� ������, �밳 ���� �� ���� ���� �� ���� �� ��������� ���� ���շ��� ��Ģ�� �ְ� ������ �� �Ͼ�� �����̴�. ��, ��������� ���� ���շ��� ������ �ٸ� ������ ������ ���� �� ������ ������ �ǰ�, ���� �� ���� ���� ���⿡ ���� (�Ǵ� ���� ����)�� �������� �ɰ��� ���� �ߴ��ϰ� �Ǵ� ���̴�. ���� �ϳ� ����.

[�׸� 4-3-7] (001) ������ �ɰ����� �����ִ� ������ ���̰� ���� (open nicole)

����� ȭ����, ���� �� ������ ��� ���� �����Ǵ� ������ (�׸� 4-3-7), ���̰� �Ͽ��� �ٻ���, �� ���� ���� ���, �� ������ �ѷ��� �ɰ��� (001 ����), �׸��� �� �ɰ��� ���⿡ ������ �ұ� ���� ������ �ٸ� ������ ���� ���� ���еǴ� �����̴�. �׷��ٸ�, ����� �� (001) ��� �����ϰ� Ź���� �ɰ����� ���̴� ���ϱ�? �̴� ������ ���� ������ �׿� ���� ���� ���а��� ������ ������ ���� �ݹ� �� �� �ִ�. ����� Ȱ���� �ſ� ����� ���� ������ ���� �ִ� (�׸� 4-3-5). ���� Ȱ���� �ٸ� ���� T-Layer �� Si�� 1/4�� Al���� O-Layer�� Mg�� �Ϻΰ� Fe�� ġȯ�Ǿ�����, T-O-T ������ ���̿� �� ġȯ���� ���� ���� ����� �����ϱ� ���� K�� �����Ѵٴ� ���̴�. ��� ġȯ�� ������, T-Layer ��, O-Layer ��, �׸��� T-O Layer ���� ������ Ȱ���� ���� �ٸ��� �ʴ�. �׷���, T-O-T ���� �� ���� ������ Ȱ���� ���� ���̿� ����� ���̰� �ִ�. �ռ� ��� �ߵ���, Ȱ���� ���� �� �� ������ �ݵ����߽� �����ε� ����, ������ ���� ���� ������ O-K-O�� �Ű� �Ǵ� �̿� �����̴�. �� �̿� ������ �ݵ����߽� ���պ��ٴ� ��������, ������ ����/�̿� ���� ���ٴ� ���� ���ϴ�. ����, ����� ��Ʈ������ ���� ��� �̵� �̿� �������� ���� �ִ� ���������� ���� �������� �� �������� Ź���� �ɰ����� ���̴� ���̴�.

    �ɰ����� �޸� ������ ������ ���⼺�� ������ �ʴ´�. �̴� �翬�� ������ ���� ���� �� ���տ� �־ Ư���� ���� ������ ���ų� �Ǵ� �ִ��� �� ������ Ư���� ���⼺�� ������ �ʴ� ��쿡 �Ͼ��. ������ ���̴� ��ǥ���� ������ �����ε�, �ռ� ��� �ߵ��� ������ Si-O ���ü�� �� �������� �ٸ� Si-O ���ü�� ���յǾ� ���� ���� �� ���տ� Ư���� ���� ������ ������ �ʴ´�.     ���ݱ��� ������ ������ �����ϰ�, ������ �̵� ���տ� ���� ������ ��� �����Ǵ����� �浵, �ɰ���, �� �������� ���� ��� �����Ͽ���. ������ ������ ���� �̿� ���� ���� �Ӹ� �ƴ϶�, �� �� ���⿡ ���� ������, ������ ģȭ�� �� ȭ���� ������ �޶����� �ȴ�. ���� ���, ���� ���� ���� ������ ���� �̿� ���� ������ ���ϸ� ���̳� ������ �������� ��������. �̿� ���� �������� �ᱹ ������ dzȭ�� ���� �������� ������ �����ϰ� �Ǵµ�, �̿� ���ؼ��� �ڿ� '4-5. ���� ������ dzȭ�� ���� ����' ������ ���� �ڼ��ϰ� ����ϵ��� ����. ���⼭ �������� ���� ����, ������ ������ ���� ȭ���� ������ �޶����� ���� �ִ��� ���� ������ ���� ����Ͽ� ���� �ε��� ����.

4-4. ������������ �̿°��ռ��� ���

���� | �� 1�� | �� 2�� | �� 3�� | �� 4�� | �� 5�� | �� 6�� | �� 7�� | �� 8��