Typer av kristaller Former och strukturer

Det finns mer än ett sätt att kategorisera en kristall. De två vanligaste metoderna är att gruppera dem efter deras kristallstruktur och att gruppera dem efter deras kemiska / fysikaliska egenskaper.

Kristaller grupperade efter gitter (form)

Det finns sju kristallgittersystem. 

1. Kubik eller isometrisk: Dessa är inte alltid kubformade. Du hittar också oktaeder (åtta ansikten) och dodekededer (10 ansikten).
2. tetragonal: Liknar kubiska kristaller, men längre längs en axel än den andra, dessa kristaller bildar dubbla pyramider och prismor.
3. ortorombisk: Liksom tetragonala kristaller förutom inte kvadratiska i tvärsnitt (när man tittar på kristallen i slutet), bildar dessa kristaller rhombiska prismor eller dipyramider (två pyramider fastna ihop).
4. Hexagonal: När du tittar på kristallen i slutet är tvärsnittet ett sexsidig prisma eller hexagon.
5. trigonal: Dessa kristallerha en enda 3-faldig rotationsaxel istället för den sexfaldiga axeln för den sexkantiga divisionen.
6. triklinisk: Dessa kristaller är vanligtvis inte symmetriska från ena sidan till den andra, vilket kan leda till några ganska konstiga former.
7. Monoklinik: Lsom snedställda tetragonala kristaller, dessa kristaller bildar ofta prismor och dubbla pyramider.

Detta är en mycket förenklad bild av kristallstrukturer. Dessutom kan gitterna vara primitiva (endast en gitterpunkt per enhetscell) eller icke-primitiva (mer än en gitterpunkt per enhetscell). Genom att kombinera de 7 kristallsystemen med de två gittertyperna ger de 14 Bravais-gitterna (uppkallad efter Auguste Bravais, som utarbetade gitterstrukturer 1850).

Kristaller grupperade efter egenskaper

Det finns fyra huvudkategorier av kristaller, grupperade efter deras kemiska och fysikaliska egenskaper.

1. Kovalenta kristaller: En kovalent kristall har verkliga kovalenta bindningar mellan alla atomerna i kristallen. Du kan tänka på en kovalent kristall som en stor molekyl. Många kovalenta kristaller har extremt höga smältpunkter. Exempel på kovalenta kristaller inkluderar diamant- och zinksulfidkristaller.
2. Metalliska kristaller: Individuella metallatomer av metalliska kristaller sitter på gitterställen. Detta lämnar de yttre elektronerna i dessa atomer fritt att flyta runt gitteret. Metallkristaller tenderar att vara mycket täta och har höga smältpunkter.
3. Joniska kristaller: Atomerna i joniska kristaller hålls samman av elektrostatiska krafter (joniska bindningar). Joniska kristaller är hårda och har relativt höga smältpunkter. Bordsalt (NaCl) är ett exempel på denna typ av kristall.
4. Molekylära kristaller: Dessa kristaller innehåller igenkännbara molekyler i deras strukturer. En molekylär kristall hålls samman av icke-kovalenta interaktioner, som van der Waals-krafter eller vätebindning. Molekylkristaller tenderar att vara mjuka med relativt låga smältpunkter. Rock candy, den kristallina formen av bordsocker eller sackaros, är ett exempel på en molekylär kristall.

Kristaller kan också klassificeras som piezoelektriska eller ferroelektriska. Piezoelektriska kristaller utvecklar dielektrisk polarisering vid exponering för ett elektriskt fält. Ferroelektriska kristaller blir permanent polariserade vid exponering av ett tillräckligt stort elektriskt fält, ungefär som ferromagnetiska material i ett magnetfält.

Som med gitterklassificeringssystemet är detta system inte helt klippt och torkat. Ibland är det svårt att kategorisera kristaller som tillhör en klass i motsats till en annan. Men dessa breda grupperingar ger dig viss förståelse för strukturer.

källor

• Pauling, Linus (1929). "Principerna som bestämmer strukturen för komplexa joniska kristaller." J. Am. Chem. Soc. 51 (4): 1010-1026. doi: 10,1021 / ja01379a006
• Petrenko, V. F.; Whitworth, R. W. (1999). Isens fysik. Oxford University Press. ISBN 9780198518945.
• West, Anthony R. (1999). Grundläggande fast tillståndskemi (2: a upplagan). Wiley. ISBN 978-0-471-98756-7.