โครงสร้างของอะตอม
(Atomic Structures).
 

โครงสร้างของอะตอม (Atomic Structures)
ส่วนประกอบของอะตอม
จากสิ่งที่ได้กล่าวมาแล้วเกี่ยวกับอะตอม จึงสามารถสรุปได้ว่า อะตอมเป็นสิ่งที่เล็กที่สุดของธาตุที่ประกอบ ด้วย อิเล็กตรอน โปรตอน
และนิวตรอน อนุภาคทั้ง 3 อนุภาคนี้ ต่างก็เหมือนกันตรงที่มีขนาดเล็กมากอยู่ภายในอะตอมและเป็นอนุภาคไฟฟ้า โดยจะมีโปรตอนและนิวตรอนรวมกันอยู่ตรงกึ่งกลางของอะตอม ซึ่งเรียกว่า นิวเคลียส สำหรับอิเล็กตรอนนั้นจะเคลื่อนที่อยู่ในวงโคจรรอบ ๆ นิวเคลียส
สำหรับอะตอมนั้นเมื่อเป็นอิสระจะมีจำนวนโปรตอนและอิเล็กตรอนเท่ากันและน้ำหนักของอะตอมเท่ากับน้ำหนักของโปรตอนรวมกับนิวตรอน
ซึ่งจำนวนโปรตอนหรืออิเล็กตรอนที่อยู่ในอะตอมแต่ละอะตอมนั้นจะมีชื่อเรียกว่า เลขอะตอม (Atomic Number)
วงโคจรของอิเล็กตรอน
อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่โดยรอบนิวเคลียส และการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนนั้น จะมีลักษณะที่แตกต่างกันเป็นชั้น ๆ และในแต่ละชั้นก็จะมี
ระดับพลังงานที่แตกต่างกันด้วย ชั้นของการเคลื่อนที่เหล่านี้เรียกว่า เชลล์ (Shell) หรือออบิต (Orbit) ซึ่งในแต่ละเชลล์นั้น จะมีจำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดไม่เท่ากัน โดยมีรายละเอียดดังนี้

ตาราง METAL-AM-1 แสดงจำนวนอิเล็กตรอนในแต่ละเชลล์
ลำดับของเซล์ 
ชื่อเซล์ 
จำนวนอิเล็กตรอนสูงสุด 
เชล์วงในสุด
Shell-K
2 ตัว
เชล์วงที่ 2
Shell-L
8 ตัว
เชล์วงที่ 3
Shell-M
18 ตัว
เชล์วงที่ 4
Shell-N
32 ตัว
เชล์วงที่ 5
Shell-O
18 ตัว
เชล์วงที่ 6
Shell-P
8 ตัว

รูปที่ METAL-ATOM1  
ลักษณะของเชล์และจำนวนอิเล็กตรอน.

จากรูปที่ METAL-ATOM1  จะพบว่าจำนวนอิเล็กตรอนเป็นไปตามเงื่อนไขดังได้กล่าวแล้วในตอนต้น ซึ่งจะทำให้อะตอมนั้นมีความ
เสถียรภาพมาก (Stable) แต่ในบางครั้งจำนวนอะตอมในแต่ละเชลล์จะไม่ครบตามเงื่อนไข ซึ่งจะเกิดขึ้นที่เชลล์นอกสุด (Outer Valence Shell) และเราเรียกเชลล์นอกสุดนี้ว่า เวเลนซ์เชลล์ (Valence Shell) นอกจากนั้นแล้ว จำนวนอิเล็กตรอนที่เชลล์นอกสุด เราก็เรียกชื่อว่า เวเลนซ์อิเล็กตรอน (Valence Electrons)
เวเลนซ์อิเล็กตรอนมีความสำคัญอย่างไร คงจะตอบได้ว่า เวเลนซ์อิเล็กตรอนนั้นจะช่วยบอกเราให้ทราบว่าธาตุที่มีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากัน
ก็จะมีคุณสมบัติคล้ายคลึงกันด้วย ดังนั้น จำนวนอิเล็กตรอนและจำนวนเชลล์ของธาตุแต่ละธาตุจึงสามารถนำไปวิเคราะห์คุณสมบัติของธาตุเหล่านั้นได้
อนึ่งโดยทั่วไปนั้นอะตอมพยายามที่จะปรับตัวให้เกิดการเสถียร และการที่อะตอมใด ๆ จะปรับตัวเองให้อยู่ในสภาพเสถียรนั้นจะต้องทำให้
อิเล็กตรอนในวงนอกสุดมีจำนวนเท่ากับ 8 ตัว และการที่อะตอมเกิดการยึดเหนี่ยวกันนั้นก็เนื่องมาจากว่า อะตอมเหล่านั้นกำลังพยายามจะปรับตัวให้สมดุลมากที่สุด ซึ่งถ้าอะตอมใดๆมีอิเล็กตรอนวงนอกสุดไม่ครบ 8 ตัว อะตอมนั้นก็จะปรับตัวให้สมดุลด้วยวิธีการอื่น เช่น รับอิเล็กตรอนจากอะตอมอื่น ๆ หรือนำอิเล็กตรอนไปใช้ร่วมกับอะตอมอื่นๆ และให้อิเล็กตรอนแก่อะตอมอื่น ๆ ซึ่งรายละเอียดเหล่านี้จะเสนอในลำดับต่อไป
Head


แรงยึดเหนี่ยวระหว่างอะตอม ( Atomic Bond )
ธาตุต่างๆที่มีรูปร่างอยู่ได้นั้น เกิดจากการรวมตัวของอะตอมหรือโมเลกุล โดยมีแรงยึดเหนี่ยวซึ่งกันและกัน แรงยึดเหนี่ยวดังกล่าวมี 4
ลักษณะดังนี้
1. Ionic Bond
2. Homopolar Bond หรือ Covalent Bond
3. Metallic Bond
4. Van der waal Forces

Ionic Bond
แรงยึดเหนี่ยวแบบ Ionic Bond นี้ คือการรวมกันระหว่างปนะจุหรืออิออนที่มีประจุไฟฟ้าบวก กับประจุหรืออิออนที่มีประจุไฟฟ้าลบ
การยึดเหนี่ยวแบบนี้จะให้แรงยึดเหนี่ยวที่รุนแรง ดังนั้นธาตุที่มีแรงยึดเหนี่ยวแบบนี้จึงมีความแข็งแรงและมีจุดหลอมละลายสูง
ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างของธาตุที่มีแรงยึดเหนี่ยวแบบนี้ ได้แก่ผลึกเกลือแกงโซเดียมอิออนซึ่ประกอบไปด้วยประจุไฟฟ้าบวก จะยึดเหนี่ยวอยู่
กับคลอรีนซี่งประกอบไปด้วยอิออนที่มีประจุไฟฟ้าลบ กลายเป็น NaCl

รูปที่ METAL-ATOM2
การยึดเหนี่ยวแบบ Ionic Bond.  

Homopolar Bond หรือ Covalent Bond
แรงยึดเหนี่ยวแบบนี้ คือการที่อะตอมของธาตุต่างก็แบ่งวาเลนซ์อิเล็กตรอนให้ซึ่งกันและกัน ( Sharing Electrons ) อะตอมละ 1 ตัว
แล้วใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน กล่าวคือต่างก็ให้อิเล็กตรอน และต่างก็ใช้ประโยชน์จากอิเล็กตรอนร่วมกันนั่นเอง จากรูปที่ 3 แสดงให้เห็นถึงการยึดเหนี่ยวกันแบบที่ใช้อิเล็กตรอนร่วมกันของอะตอม ซึ่งจะส่งผลให้ธาตุที่มีการยึดเหนี่ยวแบบนี้มีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวต่ำและเมื่อละลายน้ำจะได้สารละลายที่ไม่เป็นตัวนำไฟฟ้า เช่น การยึดเหนี่ยวของธาตุ คลอรีน ( CL2 ) ไอโดรเจน ( H2) บีสมัท ( Bi ) มีเทน (CH4) และ คาร์บอนไดออกไซด์ ( CO2 ) เป็นต้น

รูปที่ METAL-ATOM3
การยึดเหนี่ยวแบบ Homopolar Bond ของมีเทน.  

Metallic Bond
การยึดเหนี่ยวแบบนี้อาจกล่าวได้ว่า มีลักษณะการยึดเหนี่ยวคล้ายกับการยึดเหนี่ยวแบบ Covalent แต่อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันมาจาก
อะตอม ต่าง ๆ มากกว่า 2 อะตอม และอิเล็กตรอนแต่ละตัวจะเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ อิออนที่มีปะจุไฟฟ้าบวกอย่างอิสระ โดยไม่เจาะจงว่าจะเป็นอิออนใด ทำให้มีลักษณะเป็นกลุ่มหมอกของอิเล็กตรอนซึ่งภายในของอิออนที่มีประจุไฟฟ้าบวกวางตัวเป็นระเบียบตามครงสร้างลักษณะต่าง ๆ การที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่โดยอิสระ ทำให้วัสดุที่มีแรงยึดเหนี่ยวกันแบบนี้จะมีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้าและนำความร้อนไก้ดี สามารถนำมาตีเป็นแผ่นบางและรีดเป็นเส้นได้ ตังอย่างของวัสดุที่มีแรงยึดเหนี่ยวแบบนี้ได้แก่ โลหะและโลหะผสมชนิดต่าง ๆ ( จงกล รัตนสุข. 2525 : 2 )

รูปที่ METAL-ATOM4
การยึดเหนี่ยวแบบ Metallic Bond.  
Head

Van der Waal Forces
เป็นแรงยึดเหนี่ยวระหว่างผิวที่อ่อนมาก จะเกิดขึ้นกับโมเลกุลของสารจำพวกโพลิเมอร์ ทำให้โมเลกุล สามารถเคลื่อนออกจากกันได้โดยง่าย
ซึ่งแรงยึดเหนี่ยวแบบนี้จะเกิดขึ้นจากการที่อะตอม 2 ตัวที่อยู่ใกล้ชิดกันเกิดมีอิเล็กตรอนไปรวม ณ ตำแหน่งหนึ่งเหมือน ๆ กัน จนทำให้ตำแหน่งตรงกันข้ามของอะตอมเกิดมีประจุที่แตกต่างกัน จึงทำให้อะตอมทั้งสองดึงดูดกันได้ดี

รูปที่ METAL-ATOM5
การยึดเหนี่ยวแบบ Van der Waal Forces .

ลักษณะทั่วไปของของแข็ง
ของเหลวทุกชนิดเมื่อเย็นตัวลงถึงอุณหภูมิหนึ่งจะกลายเป็นของแข็ง และอนุภาคที่เคยเคลื่อนที่ไปมาได้เล็กน้อยเมื่อเป็นของเหลว ก็จะหยุด
อยู่กับที่ไม่เคลื่อนย้ายที่อีกต่อไปในของแข็งนั้น อนุภาคของของแข็งมีพลังงานจลน์น้อย พลังงานจลน์นี้เกิดจากอนุภาคทีอยู่ประจำที่ภายในของแข็ง แรงดึงดูดระหว่างอนุภาคของของแข็งจึงมีค่ามากกว่าแรงดึงดูดระหว่างอนุภาคของของเหลว
อนุภาคของของแข็งอยู่ชิดกันมาก ความหนาแน่นของของแข็งจึงมีค่ามากกว่าความหนาแน่นของของเหลวและแก๊ส ภายในปริมาตร
1 ลูกบาศก์เซ็นติเมตรเท่ากัน ของแข็งอาจมีจำนวนโมเลกุลมากกว่าแก๊สถึง 1 เท่า และเนื่องจากอนุภาคของของแข็งอยู่ประจำที่ไม่เคลื่อนย้ายไปที่อื่น ของแข็งจึงมีรูปร่างคงตัว รูปร่างเป็นอย่างไรก็เป็นอย่างนั้นตลอดไป ปริมาตรของของแข็งก็คงตัวด้วยเช่นกัน เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ปริมาตรของของแข็งเปลี่ยนแปลงน้อยมาก ถ้าเผาให้ร้อนของแข็งอาจขยายตัวได้ แต่ก็นับว่าน้อยอย่างยิ่ง การขยายตัวนี้เนื่องมาจากอนุภาคสั่นสะเทือนมากขึ้นเมื่อได้รับความร้อน
เราไม่สามารถอัดของแข็งให้หดตัวลง ทั้งนี้เพราะว่าอนุภาคภายในของแข็งชิดกันมากอยู่แล้ว ถ้าอัดแรงอัดมากขึ้นอาจจะแตกหักเป็นชิ้น
เล็กได้ ของแข็งที่เป็นโลหะสามารถตีแผ่ออกเป็นแผ่นบางหรือยืดออกเป็นเส้นยาวได้ ความสามารถในการนำความร้อนและในการนำไฟฟ้าของของแข็งแต่ละชนิดแตกต่างกันมาก ของแข็งบางชนิดนำความร้อนได้ดีมาก เช่น ทองแดง แต่ของแข็งบางชนิดไม่นำความร้อนเลย และบางชนิดมีคุณสมบัติการนำไฟฟ้าได้ดียิ่ง เช่น เงิน แต่บางชนิดก็ไม่นำไฟฟ้า
ของแข็งส่วนมากมีโครงสร้างที่ประกอบด้วยอนุภาคเรียงกันอยู่อย่างมีระเบียบแบบแผน เราเรียกการเรียงตัวของอนุภาคนี้ว่า โครงสร้าง
ผลึก โครงสร้างผลึกคือของแข็งเนื้อเดียวที่มีรูปเลขาคณิตผิวหน้าเรียบและมีขอบตัดมุมระหว่างผิวหน้าเป็นมุมที่แน่นอน เมื่อผลึกบิดหรือแตกออก ชิ้นของผลึกจะหลุดออกไปเป็นชั้น ๆ ตามแนวผิวหน้าตัดของผลึก การจัดระเบียบของอนุภาคภายในผลึกเป็นสิ่งสำคัญ ซึ่งจะเป็นแบบเดียวกันเสมอสำหรับสารชนิดเดียวกัน รูปร่างของผลึกมีส่วนสัมพันธ์กับวิธีการจัดเรียงอนุภาคภายในผลึก แต่รูปร่างภายนอกที่เป็นไปตามแบบเลขาคณิตไม่สำคัญนัก เหลี่ยมมุมของชิ้นของแข็งอาจถูกทำลาย แต่ชิ้นส่วนที่เหลือก็ยังคงเป็นผลึก สมบัติของผลึกอยู่ที่โครงสร้างภายในซึ่งมีแบบเฉพาะ ของแข็งที่เป็นผลึกมีจุดหลอมเหลวที่มีค่าแน่นอนค่าหนึ่ง เมื่อทำให้ร้อนขึ้นถึงขีดอุณหภูมินั้นจะเปลี่ยนเป็นของเหลวโดยฉับพลัน

โครงสร้างอสัณฐาน (Anorphous Structure)
ของแข็งบางชนิดไม่เป็นผลึก อนุภาคของมันจะอยู่ปนกันอย่างไม่เป็นระเบียบ คล้ายกับที่เป็นอยู่ภายในของเหลว ของแข็งประเภทนี้เรียกว่า
ของแข็งอสัณฐาน ตัวอย่างของแข็งอสัณฐานได้แก่ แก้ว ขี้ผึ้ง แอสฟัลต์ พลาสติก เป็นต้น ของแข็งอสัณฐานนั้นจะไม่หลอมเหลวที่อุณหภูมิหนึ่งอุณหภูมิใดโดยเฉพาะ เมื่อได้รับความร้อนจะค่อย ๆ อ่อนตัวลงแล้วจึงเหลวไหลไปมาได้ และถ้าทำให้เย็นลงจะข้นขึ้นเป็นลำดับในที่สุด ในที่สุดก็แข็งตัว ซึ่งเวลาแข็งก็อยู่ตัวเหมือนของแข็งทั่วไป แต่ไม่เป็นผลึก อาจกล่าวได้ว่าสารเช่นแก้วหรือขี้ผึ้งพวกนี้เป็นของเหลวที่เย็นยวดยิ่ง โดยถือว่าภายในมีอนุภาคที่อยู่กันอย่างไม่เป็นระเบียบคล้ายในของเหลว เพียงแต่ว่าอนุภาคเหล่านี้หยุดเคลื่อนที่ ดังนั้นจึงจัดให้เป็นของเหลงที่เย็นเกินไปจนความหนืดมากขึ้นถึงขนาดไหลไม่ได้ และหมดคุณสมบัติการไหลของของเหลว
ของแข็งบางชนิดเป็นผงหรือเป็นก้อน ดูลักษณะภายนอกน่าจะเป็นของแข็งอสัณฐาน แต่เมื่อตรวจดูด้วยกล้องจุลทรรศน์ จะเห็นว่าประกอบ
ด้วยผลึกชิ้นเล็ก ๆ มีเหลี่ยม มีมุม ซึ่งบางทีอาจเป็นผลึกที่ไม่สมบูรณ์แบบ บางส่วนแตกหักไป แต่ก็ยังบอกได้ว่าเป็นผลึก ของแข็งเช่นนี้เป็นกลุ่มของผลึกที่มีขนาดเล็กมากมารวมกัน

โครงสร้างผลึก (Crystal Structure)
โครงสร้างผลึกนั้นจะประกอบไปด้วยผลึกขนาดเล็ก ๆ และผลึกจะประกอบไปด้วยหน่วยเซลล์ (Unit Cell) โดยที่หน่วยเซลล์นั้นก็จะ
ประกอบไปด้วยอะตอมซึ่งอยู่ในตำแหน่งที่เฉพาะเจาะจงภายในเซลล์นั้น
ดังนั้นหน่วยเซลล์ก็คือส่วนที่เล็กที่สุดในโครงสร้างผลึกซึ่งสามารถแสดงรูปร่างของโครงสร้างผลึกได้ ผลึกที่สมบูรณ์ใดๆ จะประกอบ
ด้วยหน่วยเซลล์จำนวนหนึ่งมาจัดเรียงตัวกันเข้าเป็นสามมิติซึ่งเราเรียกว่า Crystal Lattice หรือ Space Lattice ดังนั้นคำว่า Crystal Lattice หรือ Space Lattice จึงหมายถึงรูปทรงที่เกิดขึ้นจากการเรียงตัวของหน่วยเซลล์ใน 3 มิติ เมื่อมองแต่ละมิติจะเห็นเหมือนกับตาข่ายที่คล้ายกันทั้งหมด และขอให้ดูรูปที่ METAL-ATOM6 เพื่อที่จะทำให้เกิดความเข้าใจได้ดียิ่งขึ้น

รูปที่ METAL-ATOM6
ลักษณะ Crystal Lattice.

คุณสมบัติของโครงสร้างผลึก สสารที่มีรูปผลึกโดยทั่วไปนั้นจะมีรูปทรงเรขาคณิตและจัดเรียงระนาบของผลึก ซึ่งเป็นไปตามกฎพื้นฐาน 3
ข้อดังนี้คือ
1. กฎความคงที่ของมุมระหว่างหน้าผลึก (The Law of Constancy of Interfacial Angles)
2. กฎอัตราส่วนของเลขดัชนีหรือจุดตัด (The Law of Rationality of Indices or Intercepts)
3. กฎความสมมาตร (The Law of Symmetry)
Head


ระบบผลึก (Crystal)
เมื่อพิจารณาถึงหลักเกณฑ์ทางเรขาคณิตของระบบผลึกแล้ว จะสามารถแบ่งผลึกออกเป็น 7 ระบบ โดยอาศัยความแตกต่างทางความยาว
ของแกนผลึก และมุมระหว่างแกน (Interaxial Angle) ซึ่งความยาวของแกนผลึกนั้นวัดเป็นหน่วยอังสตรอม (Angstrom = A )

ระบบผลึกแบบ Cubic
ระบบผลึกแบบนี้มีด้านทั้ง 3 ด้านของหน่วยเซลล์ยาวเท่ากัน และทำมุม 90 องศาซึ่งกันและกัน ตัวอย่างเช่น ผลึกของ NaCl, KCl,
Pb(NO3)2, เหล็ก, ทองแดง, ทอง และสารส้ม ซึ่งระบบผลึกแบบนี้จะประกอบไปด้วย Simple Cubic, Body Centered Cubic และ Face Centered Cubic

รูปที่ METAL-ATOM7
ระบบผลึกแบบ Simple Cubic .

ระบบผลึกแบบ Orthorhombic
ระบบผลึกแบบนี้ จะมีด้านทั้ง 3 ด้านยาวไม่เท่ากัน แต่จะทำมุม 90 องศาซึ่งกันและกัน ตัวอย่างเช่น ผลึกของ K2SO4, KNO3,
KMnO4, อะราโกไนต์ (CaCO3), MgSO4, 7H2O และไอโอดีน ระบบโครงสร้างผลึกแบบนี้ จะประกอบไปด้วยผลึก Simple Orthorhombic, Body Centered Orthorhombic, End entered Orthorhombic และ Face Centered Orthorhombic

รูปที่ METAL-ATOM8
ระบบผลึกแบบ Orthorhombic .

ระบบผลึกแบบ Tetragonal
ระบบผลึกแบบนี้มีด้านยาวเท่ากัน 2 ด้าน ส่วนด้านที่ 3 มีความยาวต่างออกไป และทั้ง 3 ด้านทำมุม 90 องศาซึ่งกันและกัน ตัวอย่างเช่น
ผลึกของ NiSO4, KH2PO4 เป็นต้น ระบบผลึกแบบนี้จะประกอบด้วยผลึก Simple Tetragonal และ Body Centered Tetragonal

รูปที่ METAL-ATOM9
ระบบผลึกแบบ Tetragonal .

ระบบผลึกแบบ Monoclinic
ระบบผลึกแบบนี้จะมีด้านทั้ง 3 ด้านยาวไม่เท่ากัน ด้าน 2 ด้านทำมุมต่อกันมุมหนึ่งซึ่งจะไม่เท่ากับ 90 องศา ส่วนด้านที่ 3 ทำมุม 90 องศา
กับด้านทั้ง 2 ตัวอย่างเช่น ผลึกของยิปซัม (CaSO4.2H2O), บอแรกซ์ (Na2B4O7.1OH2O), KClO3, และกำมะถันโมโนคลินิก ซึ่งระบบผลึกแบบนี้จะประกอบด้วยผลึก Simple Monoclinic และ End Centered Monoclinic

รูปที่ METAL-ATOM10
ระบบผลึกแบบ Monoclinic .

ระบบผลึกแบบ Rhombohedral
ระบบผลึกแบบนี้จะมีด้านทั้ง 3 ด้านยาวเท่ากันและมุมทั้ง 3 มุมเท่ากันด้วย แต่มุมทั้ง 3 มุมนั้นต่างก็ไม่เท่ากับ 90 องศา ตัวอย่างเช่น
ผลึกของ NaNO3, แคลไซต์ (CaCO3), ZnCO3, อะเซติก, แอนติโมนีและบิสมัท ซึ่งระบบผลึกแบบนี้จะมีเพียงผลึกแบบ Simple Rhombohedral เท่านั้น

รูปที่ METAL-ATOM11
ระบบผลึกแบบ Rhombohedral .
Head

ระบบผลึกแบบ Triclinic
ระบบผลึกแบบนี้จะมีด้านทั้ง 3 ยาวไม่เท่ากัน และยังมีมุมระหว่างด้านทั้ง 3 ไม่เป็นมุมฉากอีกด้วย ตัวอย่างเช่น K2Cr2O7 เป็นต้น
ระบบผลึกแบบนี้จะมีเพียง Simple Triclinic เท่านั้น

รูปที่ METAL-ATOM12
ระบบผลึกแบบ Triclinic .

ระบบผลึกแบบ Hexagonal
ระบบแบบนี้จะมีด้านเท่ากัน 2 ด้านและทำมุม 120 องศา อีกด้านหนึ่งมีความยาวต่างออกไปและทำมุม 90 องศากับ 2 ด้านนั้น ตัวอย่าง
เช่น ผลึกของแกรไฟต์, แมกนีเซียม, เบริลเลียม และสังกะสี เป็นต้น ซึ่งระบบผลึกแบบนี้จะมี 2 ชนิดคือ Simple Hexagonal และ Hexagonal Close-Packed

รูปที่ METAL-ATOM13
ระบบผลึกแบบ Hexagonal .

ระบบผลึกที่สำคัญบางชนิด
ระบบผลึกที่ได้กล่าวมาทั้งหมดนั้น ต่างก็เป็นระบบผลึกของของแข็งทั่ว ๆ ไป แต่จะมีระบบผล บางชนิดที่เป็นระบบผลึกของโลหะ ดังนั้น
จึงควรศึกษาระบบผลึกดังกล่าวโดยละเอียด ซึ่งระบบผลึกบางอย่างนั้นมีดังนี้
ระบบผลึกแบบ Body - Centered ( BCC )
มีหน่วยเซลล์ที่มีลักษณะเป็นสี่เหลี่ยมลูกบาศก์ โดยจะมีอะตอมอยู่ในตำแหน่งทั้ง 8 มุม และที่ตำแหน่งกึ่งกลางของเซลล์ พิจารณารูปที่
METAL-ATOM14 ประกอบ หน่วยเซลล์แบบนี้จะมีโลหะดังต่อไปนี้ วาเนเดียม โมลิบดีนัม ทังสเตน เหล็ก และโคเมียม เป็นต้น

รูปที่ METAL-ATOM14
ลักษณะผลึกแบบ BCC .

การหาจำนวนอะตอมของหน่วยเซลล์แบบ BCC สามารถหาได้โดยวิธีการดังต่อไปนี้
มีอะตอมที่กึ่งกลางหน่วยเซลล์ = 1 อะตอม
มีอะตอมที่มุมแต่ละมุม = 1/8 อะตอม
จำนวนอะตอมที่มุมทั้ง 8 มุม = 1/8 x 8 = 1
ดังนั้นมีอะตอมทั้งหมด = 1 + 1 = 2 อะตอม

ระบบผลึกแบบ Face - Centered Cubic (FCC)
ซึ่งมีหน่วยเซลล์ที่มีลักษณะเป็นสี่เหลี่ยมลูก บาศก์ มีอะตอมอยู่ที่มุมทั้ง 8 มุม และที่กึ่งกลางในแต่ละด้านของลูกบาศก์อีก 6 ด้าน ซึ่จะมี
รูปร่างดังรูปที่ METAL-ATOM15
ระบบผลึกแบบนี้มีอยู่ในโลหะ เช่น ทองแดง เงิน ทองคำ อะลูมิเนียม ตะกั่ว เหล็ก โครเมียม โคบอลต์ นิกเกิล และแพลทินัม เป็นต้น

รูปที่ METAL-ATOM15
ลักษณะผลึกแบบ FCC .

การหาจำนวนอะตอมของหน่วยเซลล์แบบ FCC สามารถหาได้ด้วยวิธีการดังนี้
มีอะตอมที่มุมแต่ละมุม = 1/8 อะตอม
มีอะตอมที่มุมทั้ง 8 มุม = 1/8 X 8 = 1 อะตอม
อะตอมที่อยู่ในกึ่งกลางของด้านแต่ละด้าน = 1/2 อะตอม
อะตอมที่อยู่กึ่งกลางด้านทั้ง 6 ด้าน = 1/2 X 6 = 3 อะตอม
ดังนั้นจึงมีอะตอมทั้งหมด = 4 อะตอม

ระบบผลึกแบบ Hexagonal Closed (HCP)
พิจารณารูปที่ METAL-ATOM16 ประกอบ ผลึกแบบนี้มีเซลล์เป็น รูป 6 เหลี่ยม ที่มีด้านที่ฐาน 2 ด้าน (a1 และ a2) ยาวเท่ากัน แต่
ด้านทั้ง (C) มีความยาว ที่แตกต่างกันออกไป ซึ่รายละเอียดได้กล่าวไว้แล้วในเรื่องระบบผลึก

รูปที่ METAL-ATOM16
ลักษณะผลึกแบบ HCP .

การหาอะตอมในหน่วยเซลล์แบบ (HCP) หน่วยเซลล์แบบนี้จะเป็นรูป 6 เหลี่ยม ดังนั้นจึงมีวิธีการหาจำนวนอะตอมที่แตกต่างไป
จากหน่วยเซลล์แบบอื่น ๆ โดยวิธีการดังนี้
อะตอมทุกอะตอมมีหน่วยเซลล์ใช้อะตอมร่วมกัน = 6 หน่วยเซลล์
ดังนั้นที่มุมของหน่วยเซลล์จะมีอะตอมอยู่ = 1/6 อะตอม
ซึ่งหน่วยเซลล์ 6 เหลี่ยมมีมุมทั้งหมด = 12 มุม
จึงมีอะตอมที่มุม = (1/6) x 12 = 2 อะตอม
มีอะตอมระหว่างระนาบบนกับระนาบฐาน = 3 อะตอม
มีอะตอมที่กึ่งกลางระนาบบนและระนาบฐาน = (1/2) x 2 = 1 อะตอม
ดังนั้นจะมีอะตอมทั้งหมด = 2 + 3 + 1 = 6 อะตอม

Head

G. PRECISION ENGINEERING LTD.,PART.
26/27 MOO.9 BYPASS ROAD , TUMBOL NAPA
AMPHUR MUANG ,CHONBURI 20000 THAILAND.
TEL :038-441-348 , 087-9182311 , 081-6446767
FAX : 038-441-349
Website : http://www.Gprecision.net
E-mail : info@gprecision.net