晶體結(jié)構(gòu)—鹽的DNA

當(dāng)看到化學(xué)實驗室中形態(tài)各異、色彩艷麗的鹽——一顆顆晶瑩如紅寶石的赤血鹽、像盛開的藍(lán)蓮花般的膽礬、粒粒如針的紫色的高錳酸鉀……你也許會產(chǎn)生這樣的疑問：為什么同樣是自然形成的鹽，它們卻與氯化鈉的普通外表有如此巨大的差異？這是由它們內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)差異所決定的。晶體結(jié)構(gòu)就是組成鹽類的各種離子的排列方式，它就像鹽的DNA一樣，任何一點細(xì)微的差異都會導(dǎo)致鹽類顏色和形態(tài)截然不同。

雖然氯離子和鈉離子以1:1的比例組成了食鹽氯化鈉，但它們并非一對一手拉手地排成隊列，而是組合成了規(guī)則的立方體結(jié)構(gòu)。

氯化鈉不為人知的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

用我們最熟悉的食鹽——氯化鈉舉例：也許你很難想象組成氯化鈉的最小單位竟然是一個正方體。這些正方體的尺寸極其微小，因此我們在吃鹽的時候并不會感覺到它們的存在。如果可以像剝柑橘瓤一樣單獨剝出一個氯化鈉正方體，我們就能看到，這個正方體中有13個鈉離子，分別占據(jù)正方體的體心和12條棱；還有14個氯離子，分別占據(jù)正方體的8個頂點和6個面心。然而，由于無數(shù)這樣的正方體延伸組合才能構(gòu)成氯化鈉的晶體結(jié)構(gòu)，每個正方體中鈉離子和氯離子都會與相鄰的正方體共用，最后，真正屬于一個單獨正方體的鈉、氯離子各有4個。事實上，這些正方體的“棱”和“面”并不是真實存在的，而是科學(xué)家們根據(jù)鈉離子和氯離子的位置對晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行的抽象。鹽類本身的結(jié)構(gòu)都是自然之力精致的作品，如果沒有遭到外力破壞，它們便會朝著規(guī)則的幾何體生長。否則，它們的美好體態(tài)就將受到影響。