晶體結(jié)構(gòu)—鹽的DNA

當(dāng)看到化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(kāi)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(huì)產(chǎn)生這樣的疑問(wèn)：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(diǎn)細(xì)微的差異都會(huì)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(duì)一手拉手地排成隊(duì)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(gè)正方體。這些正方體的尺寸極其微小，因此我們?cè)诔喳}的時(shí)候并不會(huì)感覺(jué)到它們的存在。如果可以像剝柑橘瓤一樣單獨(dú)剝出一個(gè)氯化鈉正方體，我們就能看到，這個(gè)正方體中有13個(gè)鈉離子，分別占據(jù)正方體的體心和12條棱；還有14個(gè)氯離子，分別占據(jù)正方體的8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面心。然而，由于無(wú)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(gè)正方體中鈉離子和氯離子都會(huì)與相鄰的正方體共用，最后，真正屬于一個(gè)單獨(dú)正方體的鈉、氯離子各有4個(gè)。事實(shí)上，這些正方體的“棱”和“面”并不是真實(shí)存在的，而是科學(xué)家們根據(jù)鈉離子和氯離子的位置對(duì)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(méi)有遭到外力破壞，它們便會(huì)朝著規(guī)則的幾何體生長(zhǎng)。否則，它們的美好體態(tài)就將受到影響。