Rodzaje kryształów: kształty i struktury
Kształty i struktury kryształów
Walter Geiersperger/Getty Images
Istnieje więcej niż jeden sposób kategoryzowania kryształu. Dwie najpowszechniejsze metody to grupowanie ich według ich struktury krystalicznej i grupowanie według ich właściwości chemicznych/fizycznych.
Kryształy pogrupowane według krat (kształt)
Istnieje siedem systemów sieci krystalicznej.
| Sześcienny lub izometryczny: | Nie zawsze mają one kształt sześcianu. Znajdziesz również ośmiościany (osiem ścian) i dwunastościany (10 ścian).
| Tetragonalny: | Podobne do kryształów sześciennych, ale dłuższe wzdłuż jednej osi niż drugiej, kryształy te tworzą podwójne piramidy i pryzmaty.
| rombowe: | Podobnie jak kryształy tetragonalne, z wyjątkiem nie kwadratowego przekroju (patrząc na kryształ na końcu), kryształy te tworzą rombowe graniastosłupy lub dipiramidy ( dwie piramidy sklejone).
| Sześciokątny: | Kiedy patrzysz na kryształ na końcu, przekrój poprzeczny to sześcioboczny pryzmat lub sześciokąt.
| Trójkątny: | Te kryształy posiadają pojedynczą 3-krotną oś obrotu zamiast 6-krotnej osi podziału sześciokątnego.
| Trójklinika: | Kryształy te zwykle nie są symetryczne z jednej strony na drugą, co może prowadzić do dość dziwnych kształtów.
| Jednoskośna: L | Podobnie jak skośne kryształy czworokątne, kryształy te często tworzą graniastosłupy i podwójne piramidy. To jest bardzo uproszczonewidok struktur krystalicznych. Ponadto sieci mogą być prymitywne (tylko jeden punkt sieciowy na komórkę elementarną) lub nieprymitywne (więcej niż jeden punkt sieciowy na komórkę elementarną). Połączenie 7 systemów krystalicznych z 2 typami sieci daje 14 Krat Bravais (nazwanych na cześć Auguste Bravais, który opracował struktury sieci w 1850 roku).
Kryształy pogrupowane według właściwości
Istnieją cztery główne kategorie kryształów, pogrupowane według ich związków chemicznych i właściwości fizyczne .
| Kryształy kowalencyjne: | Kryształ kowalencyjny ma prawdę wiązania kowalencyjne pomiędzy wszystkimi atomami w krysztale. Możesz myśleć o kowalencyjnym krysztale jako jednym dużym cząsteczka . Wiele kryształów kowalencyjnych ma wyjątkowo wysokie temperatury topnienia. Przykłady kryształów kowalencyjnych obejmują kryształy diamentu i siarczku cynku.
| Kryształy metaliczne: | Poszczególne atomy metali w kryształach metalicznych znajdują się w miejscach sieci. Dzięki temu zewnętrzne elektrony tych atomów mogą swobodnie unosić się wokół sieci. Kryształy metaliczne są zwykle bardzo gęste i mają wysokie temperatury topnienia.
| Kryształy jonowe: | Atomy kryształów jonowych są utrzymywane razem przezsiły elektrostatyczne(wiązania jonowe). Kryształy jonowe są twarde i mają stosunkowo wysoką temperaturę topnienia. Sól kuchenna (NaCl) jest przykładem tego typu kryształu.
| Kryształy molekularne: | Kryształy te zawierają w swoich strukturach rozpoznawalne cząsteczki. Kryształ molekularny jest utrzymywany razem przez oddziaływania niekowalencyjne, takie jak siły van der Waalsa lub wiązanie wodorowe . Kryształy molekularne mają tendencję do miękkości o stosunkowo niskich temperaturach topnienia. Rockowe cukierki , krystaliczna postać cukru stołowego lub sacharozy, jest przykładem kryształu molekularnego. Kryształy można również sklasyfikować jako piezoelektryczne lub ferroelektryczne. Kryształy piezoelektryczne rozwijają polaryzację dielektryczną pod wpływem pola elektrycznego. Kryształy ferroelektryczne ulegają trwałej polaryzacji po wystawieniu na działanie wystarczająco dużego pola elektrycznego, podobnie jak materiały ferromagnetyczne w polu magnetycznym.
Podobnie jak w przypadku systemu klasyfikacji sieciowej, ten system nie jest całkowicie cięty i suszony. Czasami trudno jest zaklasyfikować kryształy jako należące do jednej klasy, a nie do innej. Jednak te szerokie grupy zapewnią pewne zrozumienie struktur.
Źródła
- Pauling, Linus (1929). „Zasady określające strukturę złożonych kryształów jonowych”. J. Am. Chem. Soc. 51 (4): 1010–1026. doi: 10.1021/ja01379a006
- Petrenko, V.F.; Whitworth, RW (1999). Fizyka Lodu . Oxford University Press. ISBN 9780198518945.
- Zachód, Anthony R. (1999). Podstawowa chemia ciała stałego (wyd. 2). Wileya. ISBN 978-0-471-98756-7.