その他の結晶(Zome)

体心立方構造と面心立方構造

金属の結晶構造の1つである体心立方構造と面心立方構造をZomeで作成しました。体心立方構造は、立方体の体心と各頂点に原子が配置される結晶構造であり、面心立方構造は、立方体の各面心と各頂点に原子が配置される構造です。
体心立方構造
面心立方構造

六方最密構造

金属の最密結晶構造の1つである六方最密結晶構造をZomeで作成しました。六方細密構造は、底面の正六角形の中心と各頂点に原子が配置され、六角柱の高さ1/2のところに原子が(写真では3個)配置されています。Zomeでは、真ん中の正三角形を形成する3つの玉に対して、上下対称になるように上下の正六角形の中心及び頂点を緑のStrutで繋ぐことが残念乍らできませんので、図で示すような中途半端なものになってしまいました。ただし、正六角形の中心の白玉と等距離にある白玉が 3+6+3 の合計12個あることは類推できると思いますので、六方最密結晶構造の配位数が面心立方構造と同じ 12 になることが理解できると思います。

氷

氷(水の結晶)をZomeで作成してみました(白が水素原子、赤が酸素原子で、黄色のStrutが結合を表しています)。実際は、H2OのO−H結合距離は 0.10 nmで、水素結合 O…H 距離 0.176 nmとは異なるのですが、この2つの結合を区別せず全て同じ黄色のStrutで繋ぎました。

ドライアイス(CO2の結晶)

ドライアイス(CO2の結晶)の単位格子の構造をZomeで作成しました(黒が炭素原子、赤が酸素原子で、黄色のStrutが C＝O 二重結合を表しています)。尚、単位格子は青のStrutで示されており、単位格子の面心に二酸化炭素分子の中心にある炭素原子が位置することを明確にする為に緑のStrutを使いました。
単位格子内に、酸素原子(赤)が8個含まれ、従って炭素原子(黒)は4個含まれること(頂点 1/8×8 + 面心 1/2×6 = 4)が、分かると思います。
CO2の結晶構造はZomeを使わないと、なかなか普通の分子モデルでは構築できないと思いました。