Kristalų tipai: formos ir struktūros

Kristalų formos ir struktūros

Walteris Geierspergeris / Getty Images

Yra daugiau nei vienas būdas suskirstyti kristalą į kategorijas. Du labiausiai paplitę metodai yra jų grupavimas pagal kristalinę struktūrą ir grupavimas pagal chemines/fizines savybes.

Kristalai, sugrupuoti pagal groteles (forma)

Yra septynios kristalų gardelės sistemos.

Kubinis arba izometrinis:Tai ne visada yra kubo formos. Taip pat rasite oktaedrų (aštuonių veidų) ir dodekaedrų (10 veidų). Keturkampis:Panašūs į kubinius kristalus, bet ilgesni išilgai vienos ašies nei kita, šie kristalai sudaro dvigubas piramides ir prizmes. Ortorombinis:Kaip ir tetragoniniai kristalai, išskyrus ne kvadratinį skerspjūvį (žiūrint kristalą iš galo), šie kristalai sudaro rombines prizmes arba dipiramides ( dvi piramidės sulipę kartu). Šešiakampis:Kai žiūrite į kristalo galą, skerspjūvis yra šešiakampė prizmė arba šešiakampis. Trigonalis:Šie kristalai turi vieną 3 kartų sukimosi ašį, o ne 6 kartų šešiakampio padalijimo ašį. Triklinika:Šie kristalai paprastai nėra simetriški iš vienos pusės į kitą, todėl gali susidaryti gana keistos formos. Monoklinika: LKaip ir iškreipti tetragoniniai kristalai, šie kristalai dažnai sudaro prizmes ir dvigubas piramides.

Tai labai supaprastintakristalų struktūrų vaizdas. Be to, gardelės gali būti primityvios (tik vienas gardelės taškas ląstelėje) arba neprimityvios (daugiau nei vienas gardelės taškas ląstelėje). Sujungus 7 kristalų sistemas su 2 gardelių tipais, gaunama 14 Bravaiso grotelių (pavadintos Auguste'o Bravaiso, kuris 1850 m. sukūrė grotelių struktūras, vardu).

Pagal savybes sugrupuoti kristalai

Yra keturios pagrindinės kristalų kategorijos, sugrupuotos pagal jų cheminę sudėtį ir fizines savybes .

Kovalentiniai kristalai:Kovalentinis kristalas turi tiesą kovalentiniai ryšiai tarp visų kristale esančių atomų. Galite galvoti apie kovalentinį kristalą kaip vieną didelį molekulė . Daugelis kovalentinių kristalų turi itin aukštą lydymosi temperatūrą. Kovalentinių kristalų pavyzdžiai yra deimantų ir cinko sulfido kristalai. Metaliniai kristalai:Atskiri metalo kristalų metalo atomai yra gardelės vietose. Dėl to išoriniai šių atomų elektronai gali laisvai plūduriuoti aplink gardelę. Metaliniai kristalai paprastai būna labai tankūs ir turi aukštą lydymosi temperatūrą. Jonų kristalai:Joninių kristalų atomus laiko kartuelektrostatinės jėgos(joninės jungtys). Jonų kristalai yra kieti ir turi santykinai aukštą lydymosi temperatūrą. Valgomoji druska (NaCl) yra šio tipo kristalų pavyzdys. Molekuliniai kristalai:Šių kristalų struktūrose yra atpažįstamų molekulių. Molekulinį kristalą laiko kartu nekovalentinė sąveika, pavyzdžiui, van der Waals jėgos arba vandenilinis ryšys . Molekuliniai kristalai paprastai būna minkšti, jų lydymosi temperatūra yra palyginti žema. Roko saldainiai , stalo cukraus arba sacharozės kristalinė forma, yra molekulinio kristalo pavyzdys.

Kristalai taip pat gali būti klasifikuojami kaip pjezoelektriniai arba feroelektriniai. Pjezoelektriniai kristalai, veikiami elektrinio lauko, sukuria dielektrinę poliarizaciją. Feroelektriniai kristalai nuolat poliarizuojasi veikiant pakankamai dideliam elektriniam laukui, panašiai kaip feromagnetinės medžiagos magnetiniame lauke.

Kaip ir grotelių klasifikavimo sistemoje, ši sistema nėra visiškai supjaustyta ir išdžiovinta. Kartais sunku priskirti kristalus vienai klasei, o ne kitai. Tačiau šios plačios grupės suteiks jums šiek tiek supratimo apie struktūras.

Šaltiniai

• Paulingas, Linusas (1929). „Sudėtingų joninių kristalų struktūrą nustatantys principai“. J. Am. Chem. Soc. 51 (4): 1010–1026. doi: 10.1021/ja01379a006
• Petrenko, V. F.; Whitworth, R. W. (1999). Ledo fizika . Oksfordo universiteto leidykla. ISBN 9780198518945.
• West, Anthony R. (1999). Pagrindinė kietojo kūno chemija (2 leidimas). Wiley. ISBN 978-0-471-98756-7.