Układ krystalograficzny - Polski Serwis Naukowy

Układ krystalograficzny – system klasyfikacji kryształów ze względu na układ wewnętrzny cząsteczek w sieci krystalicznej. System wyróżnia siedem układów, w których wyróżnia się 32 klasy krystalograficzne. Każda klasa ma inny rodzaj symetrii w układzie atomów w krysztale.

Atom (z gr. ἄτομος atomos: "niepodzielny") – najmniejszy składnik materii, któremu można przypisać właściwości chemiczne. Atomistyczną teorię budowy materii sformułował w roku 1808 John Dalton.

Układ tetragonalny – układ krystalograficzny, w którym trzy osie są w stosunku do siebie prostopadłe, dwie z nich mają taką samą długość i leżą w jednej płaszczyźnie, a trzecia oś (oś główna) jest od nich dłuższa lub krótsza.

Układ cząstek wynika po części ze struktury chemicznej cząsteczki. Większość kryształów przyjmuje formę regularnego wielościanu. Zewnętrzny kształt kryształu (monokryształu) jest odzwierciedleniem jego struktury wewnętrznej. Wewnątrz kryształu atomy, jony i cząsteczki są uporządkowane przestrzennie w określony, regularny sposób.

Romboedr (rombościan) to wielościan (dokładniej: równoległościan), którego każda ściana jest rombem; czyli bryła ograniczona sześcioma równymi rombami.

Diament – minerał z gromady pierwiastków rodzimych. Nazwa pochodzi od gr. ἀδάμας adamas (dopełniacz ἀδάμαντος adamantos, łac. diamentum) = "niepokonany, niezniszczalny" i nawiązuje do wyjątkowej twardości tego minerału. Jest najtwardszą znaną substancją z występujących w przyrodzie.

Elementami symetrii budowy kryształów są:

płaszczyzny symetrii

osie symetrii

środek symetrii

Wyróżnia się następujące układy krystalograficzne

układ regularny, np. sól kamienna, diament, magnetyt, spinel

układ tetragonalny, np. kasyteryt, cyrkon, wezuwian, szelit, wulfenit

układ heksagonalny, np. beryl, pirotyn, apatyt, cynkit, nefelin, grafit

układ trygonalny, np. romboedr, skalenoedr, kalcyt, korund, kwarc

układ rombowy, np. siarka, baryt, oliwin, struwit, hemimorfit

układ jednoskośny, np. wolframit, gips, tytanit, augit, ortoklaz

układ trójskośny, np. chalkantyt, dysten = cyanit, aksynit, rodonit, albit

Istnieją minerały nie mające struktury krystalicznej – amorficzne (bezpostaciowe), zwane też szkłami, np. opal.

Anataz (oktaedryt) – minerał, odmiana polimorficzna dwutlenku tytanu. Nazwa pochodzi od: anatasis gr. = wydłużenie. Po raz pierwszy wzmiankowany w 1738roku; w 1802 roku L.N.Vauqelin ustalił, że anataz ma analogiczne własności chemiczne jak rutyl.

Magnetyt – minerał z gromady tlenków, zaliczany do grupy spineli (żelazowych). Należy do minerałów bardzo pospolitych i wyjątkowo szeroko rozpowszechnionych.

Z reguły jednemu związkowi chemicznemu odpowiada jedna klasa krystalograficzna, chociaż niektóre minerały o jednakowym składzie chemicznym mają różną budowę wewnętrzną i należą do różnych klas krystalograficznych. Zjawisko to definiuje się jako polimorfizm.

Przykładowe formy polimorficzne (alotropowe):

Polimorfizm (różnopostaciowość) – zjawisko występowania różnych odmian krystalograficznych tej samej substancji. Występuje ono wtedy, gdy ta sama substancja może występować w dwóch lub nawet kilku formach krystalicznych.

Albit (skaleń sodowy) – minerał z gromady krzemianów zaliczany do grupy zwanej plagioklazami jak i skaleni alkalicznych. Należy do minerałów pospolitych. Nazwa pochodzi od łacińskiego albus - biały.

(dla węgla) diament i grafit

kalcyt i aragonit

piryt i markasyt

kwarc, trydymit i krystobalit

rutyl, anataz i brukit

Charakterystyka układów

Sieć Bravais'go

Układ krystalograficzny opisuje się często za pomocą sieci Bravais'go. Jest to sposób wypełnienia przestrzeni przez wielokrotne powtarzanie operacji translacji komórki elementarnej. Sieci Bravais'go uzyskiwane są przez złożenie siedmiu układów krystalograficznych i czterech sposobów centrowania (P – prymitywne; C – centrowanie na podstawach; F – centrowanie na wszystkich ścianach; I – centrowanie przestrzenne). Spośród teoretycznie możliwych 28 (7 · 4) sposobów występuje tylko 14.

Wezuwian (nazywany także: Idokrazem) – minerał z gromady krzemianów, należy do minerałów szeroko rozpowszechnionych, występuje w bardzo wielu regionach Ziemi.

Układ heksagonalny – układ krystalograficzny, w którym trzy z czterech osi leżą w jednej płaszczyźnie, mają jednakową długość, a kąt między nimi wynosi 120°. Czwarta oś jest osią sześciokrotną, ma inną niż pozostałe długość i jest do nich prostopadła.

Zobacz też

W Wikimedia Commons znajdują się multimedia związane z tematem:
Układ krystalograficzny

Sieć krystaliczna

Właściwości fizyczne i chemiczne minerałów

Przypisy

Krystalografia. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2007. ISBN 978-83-01-14704-4.