La struttura cristallina del reticolo cubico semplice, o cella primitiva, è caratterizzata da atomi, molecole o ioni disposti in posizione angolare entro un cubo. In taluni materiali, come il polonio e il cloruro di cesio, gli elementi costitutivi assumono questa configurazione cristallina. Ogni cella presenta un atomo agli otto vertici, condivisi con altre celle adiacenti, implicando che ogni atomo contribuisca per un ottavo al conto totale della cella in considerazione.
Esempio di reticolo cubico semplice
Calcolo delle Sfere per Cella Unitaria
Il calcolo del numero totale di sfere in una cella unitaria del reticolo cubico semplice risulta essere 1, dato dall’espressione matematica (8∙1/8). Per quanto riguarda il numero di coordinazione, esso è 6, poiché ogni elemento nello spazio centrale ha quattro vicini sullo stesso piano e due nei piani adiacenti – uno superiore e uno inferiore.
Numero di coordinazione in un reticolo cubico semplice
Fattori di Impacchettamento Atomica
L’APF (Atomic Packing Factor) rappresenta la percentuale di spazio nella struttura cristallina effettivamente occupata dagli atomi. Basandosi sulla formula APF = Natomi Vatomo/Vcella unitaria, si può calcolare quantitativamente questo fattore. Sapendo che la lunghezza del lato del cubo è 2r e che il volume di una singola sfera è 4πr3/3, si ottiene che APF equivale a π/6 o approssimativamente 0.523.
Parafrasando quanto sopra, il volume del cubo (Vcella unitaria) è 8r3 e inserendo questa relazione nella formula di APF si ottiene:
APF = (4πr3/3) / (8r3) = π/6 ≈ 0.523
Il reticolo cubico semplice è inoltre ritrovato in alcuni alogenuri di metalli alcalini sotto specifiche condizioni di pressione e temperatura, nonché in cristalli di composizione ionica quando gli ioni presentano dimensioni simili. Esempi di queste configurazioni includono RbCl, AlCo, AgZn, MgCe, RuAl e SrTl.
Per una comprensione più approfondita sulle dimensioni ioniche e come influenzino la struttura cristallina, si può fare riferimento ai materiali sui raggi ionici.