紧密包装在晶体中
在晶体的形成过程中，组成粒子（原子、离子或分子）紧密交织在一起。紧密排列的排列是通过留下最小的可用空间来占用最大的可用空间。这对应于最大可能密度的条件。填料越紧密，填料系统的稳定性就越高。
我们遇到的大多数固体都是晶体固体。组成粒子以称为晶格的精确配置排列导致这些晶体结构发展。它们原子的紧密堆积导致形成这些结构。让我们仔细看看这个。
用水晶紧密包装
晶体的组成颗粒可以具有不同的尺寸，因此颗粒的最密堆积方法将根据它们的尺寸和形状而变化。然而，要理解为什么我们可以使用相同大小的均匀刚性球体来表示金属中的原子作为类似球体的最紧密堆积。
在晶体中，紧密堆积是指晶格中组成粒子的有效排列。为了进一步理解这种堆积，我们必须假设所有粒子（原子、分子和离子）都具有相同的球形固体形状。结果，晶格的晶胞呈立方体形状。当我们堆叠球体时，单元格中总会有一些空白点。这些球体的布置必须非常有效，以尽量减少这些空白区域。为避免空白，球体应尽可能靠近放置。
协调数的概念也有关联。在晶格排列中，配位数是围绕中心原子的原子数。 Ligancy 是它的另一个名称。结果，有三种方式可以使组成颗粒紧密堆积。
一维封闭包装：
有一条专属通道将球体排列在一维密集的结构中，其中球体被放置在水平行中，彼此接触。如图——
粒子在一维中的紧密堆积
可以看出，在这种布置中，每个球体都与其两个相邻球体接触。一个粒子的近邻数称为它的配位数。因此，在一维密集排列中，配位数为 2。
二维封闭包装：
可以通过放置多排密堆积球体来生成密堆积结构。关于第一行，可以通过以下两种方式将这些行连接以形成晶面。
- 二维方形密堆积或 AAA... 型排列 - 球体在一个方向上的线性排列在二维中重复，即可以生成更多行数，类似于一维排列，使得不同行的所有球体垂直对齐为以及水平。如果第一行表示为 A 型排列，则上述包装称为 AAA... 型，因为所有行都与第一行相同。
二维粒子的紧密堆积
一个球体与方形密闭填料中的四个球体接触。这种填料也称为 AAA… 二维排列。
Note: The space enclosed by four spheres is called a tetrahedral void.
- 六边形密堆积或 ABABA 二维排列——在这种排列中，第二排球体的排列方式使其适合第一排的凹陷。第二排表示为B型。第三排与第一排A一样排列，第四排与第二排一样排列。即，排列被描述为ABAB ...在比较这两种排列（AAAA...type和ABAB...type）时，我们发现最接近的排列是ABAB...type。
一个球体在六角密闭填料中与六个球体接触。这种填料也称为ABABA…二维排列。
Note: The space enclosed by six spheres is called an octahedral void.
三个维度的紧密包装：
三维包装可以通过在第一层的方形包装和六边形紧密包装上建立层来完成。
- 来自二维方形密堆积层的三维密堆积——这种类型的三维堆积排列可以是二维排列的 AAAA 型，通过在三个维度上重新表述来获得。在元素周期表中的所有金属中，只有钋以简单的立方图案结晶。
- 由二维六边形密堆积层构成的三维密堆积——在这种排列中，第一层（A型）中的球体稍微分开，第二层是通过将球体排列在层中球体之间的凹陷中而构成的A. 第三层是对第一层的重申。这种排列 ABABAB 是无处不在的水晶。
示例问题
问题 1. “配号”是什么意思？
回答：
The coordination number describes the number of nearest neighbours with which a given atom is in contact. In the case of ionic crystals, the coordination number of an ion in the crystal is the number of oppositely charged ions around that ion.
- The coordination number of the atom in the cubic closed pack structure is 12.
- In a body-centred cubic structure, the atom has 8 coordination numbers.
问题 2. 什么是间隙化合物？
回答：
The presence of interstitial vacancies or interstitial sites plays an important role in the chemistry of transition metals. Transition metals can easily accommodate smaller non-metal atoms such as hydrogen, boron, carbon, and nitrogen due to the spaces between metal atoms. These compounds are called interstitial compounds.
问题 3. 定义原始单元格。
回答：
Those unit cells whose constituent particles are present only at the corners are called primitive unit cells.
问题 4. 什么是结晶固体各向异性？
回答：
Crystalline solids are anisotropic because the particles have different arrangements in different directions, some of their physical properties such as electrical resistance or refractive index show different values when measured in different directions in the same crystal.
问题 5. 金属固体的显着特征是什么？
回答：
Metallic solids are malleable, ductile, and good conductors of electricity in the solid-state as well as in the molten state.
问题 6. 岩盐型晶体结构中离子类型的配位数是多少？
回答：
The crystal structure of the rock salt type has a 6:6 coordination number for each type of ion. This means that in a NaCl crystal, each Na+ is surrounded by 6Cl ions and each CI– ion is surrounded by 6 Na+ ions.
问题 7. 氯化钠晶体的晶胞边缘中心有多少个有效原子？
回答：
1 atom at the edge is shared by 4 unit cells. Thus, the contribution of each atom at the edge = 1/4
The number of sodium ions present in the centre of the edge =12 × 1/4 = 3 atoms.
问题 8. 为什么玻璃被认为是过冷液体？
回答：
Fluidity is the property of glass in that it looks like a liquid, so while glass is an amorphous solid, it hastened flow, although slowly. Therefore, it is called a supercooled liquid.