KRISTALINĖS SISTEMOS: SAMPRATA IR APIBŪDINIMAS, TIPAI, PAVYZDŽIAI - CHEMIJA - 2025

Pateikti kristalų sistemos yra geometrinių charakteristikų ir simetriškumo elementų, kad būtų leidžiama naudoti skirtingus rūšiavimas kristalų grupes rinkinys. Taigi, atsižvelgiant į santykinį jo šonų ilgį, kampą tarp jo veidų, vidines ašis ir kitus geometrinius aspektus, vieno kristalo forma galiausiai išsiskiria iš kito.

Nors kristalinės sistemos yra tiesiogiai susijusios su mineralų, metalų, neorganinių ar organinių junginių kristaline struktūra, jos labiau nurodo jų išorinės formos savybes, o ne vidinį jų atomų, jonų ar molekulių išdėstymą.

Didelę mineralų kristalų įvairovę ir jų simetriją palaiko šešios kristalų sistemos. Šaltinis: Pexels.

Šešių kristalų sistemos yra kubinės, tetragoninės, šešiakampės, ortorombinės, monoklininės ir triklininės. Iš šešiakampės sistemos išplaukia trigonalinė arba romboedrinė. Bet kuris grynos būklės kristalas, apibūdinamas, tampa viena iš šių šešių sistemų.

Gamtoje kartais užtenka pažvelgti į kristalus, kad žinotum, kuriai sistemai jie priklauso; su sąlyga, kad turite aiškią kristalografijos komandą. Tačiau daugeliu atvejų tai yra sunki užduotis, nes kristalai yra „subraižyti“ arba „deformuotis“ dėl jų aplinkos sąlygų jų augimo metu.

Koncepcija ir apibūdinimas

Kristalinės sistemos iš pradžių gali atrodyti abstrakčios ir sunkiai suprantamos temos. Gamtoje jūs neieškote kristalų, kurie turi tikslią kubo formą; bet pasidalykite su ja visomis savo geometrinėmis ir izometrinėmis savybėmis. Net turint tai omenyje, vis tiek gali būti neįmanoma išsiaiškinti, kuriai krištolo sistemai pavyzdys priklauso.

Tam yra instrumentinio apibūdinimo būdai, kurie tarp jų rezultatų parodo tam tikrų parametrų vertes, kurios parodo, kuri kristalinė sistema yra tiriama; be to, jame nurodomos kristalo cheminės savybės.

Taigi tinkamiausia kristalų apibūdinimo technika yra rentgeno kristalografija; konkrečiai - rentgeno miltelių difrakcija.

Trumpai tariant: rentgeno spindulys sąveikauja su kristalu ir gaunamas difrakcijos modelis: koncentrinių taškų, kurių forma priklauso nuo vidinio dalelių išdėstymo, eilutė. Apdorojant duomenis, jis paskaičiuojamas vienetinės ląstelės parametrais; ir tuo nustatoma kristalinė sistema.

Tačiau kiekviena kristalų sistema yra savo ruožtu sudaryta iš kristalų klasių, kurios iš viso sudaro 32. Panašiai iš jų kyla ir kitos skirtingos papildomos formos. Štai kodėl kristalai yra labai įvairūs.

Kristalų sistemų tipai

Kubinis arba izometrinis

Kubas yra tik viena iš kristalų klasių, kurias uždaro kubinė sistema. Šaltinis: Smiddle

Kubinė arba izometrinė sistema atitinka labai simetriškus kristalus. Pavyzdžiui, kubas pateikia simetrijos operacijų, apibūdinančių jį, eilę. Kubo centre įsivaizduokite, kad nupieštas kryžius, liečiantis veidus, esančius aukščiau, žemiau ir šonus. Atstumai yra vienodi ir susikerta stačiu kampu.

Jei krištolas atitinka kubo simetriją, net jei jis neturi tiksliai tokios formos, jis priklausys šiai kristalinei sistemai.

Čia išryškėja penkios kristalų klasės, sudarančios kubinę sistemą: kubas, oktaedras, rombinis dodekaedras, ikositetraedras ir heksacisoedras. Kiekviena klasė turi savo variantus, kurie gali būti ir nesupjaustyti (su plokščiomis viršūnėmis).

Tetragonal

Tetragonalinis vienetas. Šaltinis: pažymėtas per Vikipediją.

Tetragoninę sistemą galima vizualizuoti taip, lyg tai būtų stačiakampis, kuriam suteiktas tūris. Skirtingai nuo kubo, jo c ašis yra ilgesnė arba trumpesnė nei jo a ašys. Tai taip pat gali atrodyti kaip ištemptas ar suspaustas kubas.

Kristalų klasės, sudarančios tetragonalinę sistemą, yra pirminės ir keturių pusių piramidės, dvigubos aštuonių pusių piramidės, trapecijos ežerai ir vėl ikonositetraedras ir heksacisoedras. Jei neturėsite popierinių formų ant rankų, bus sunku atpažinti šias formas be ilgametės patirties.

Šešiakampis

Šešioliktainė pavara. Šaltinis: pažymėtas per Vikipediją.

Bet kuri kristalinė forma, kurios pagrindas atitinka šešiakampio bazę, priklausys šešiakampės kristalų sistemai. Kai kurios jo kristalinės klasės yra: dvylikos pusių piramidės ir dvigubos piramidės.

Trigonal

Bazinis kristalas, priklausantis trigonalinei sistemai, taip pat yra šešiakampis; bet užuot turėjusios šešias puses, jos turi tris. Jo kristalinės klasės būna: prizmės arba trijų pusių piramidės, romboedras ir skalėneedras.

Orthorombinis

Ortorombinėje sistemoje jo kristalai turi romboedrinį pagrindą, iš kurio susidaro formos, kurių trys ašys yra skirtingo ilgio. Jo kristalinės klasės yra: bipiramidinės, bisfenoidinės ir pinakoidinės.

Monoklinika

Šį kartą monoklinikos sistemoje bazė yra paraleliograma, o ne rombas. Jo kristalinės klasės yra: sphenoidinės ir trimatės prizmės.

Triklinika

Triklinikos skyrius. Šaltinis: pažymėtas per Vikipediją.

Kristalai, kurie priklauso triklinikos sistemai, yra asimetriškiausi. Visų pirma, visos jos ašys turi skirtingą ilgį, taip pat ir veido kampai, kurie yra pasvirę.

Štai iš kur kilęs jo vardas: trys pasvirę, triklininiai kampai. Šie kristalai dažnai painiojami su ortorombinėmis, šešiakampėmis, taip pat įgauna pseudokubines formas.

Tarp jo kristalinių klasių yra pinakoidai, pedionai ir figūros su lygiais veido veidais.

Kristalų sistemų pavyzdžiai

Keli atitinkami kiekvienos krištolo sistemos pavyzdžiai bus nurodyti toliau.

Kubinis arba izometrinis

Halitas turi išskirtinius kubinius kristalus. Šaltinis: Tėvas Géry

Halitas, dar žinomas kaip paprastoji druska arba natrio chloridas, yra pats reprezentatyviausias kubinės ar izometrinės sistemos pavyzdys. Tarp kitų mineralų ar elementų, priklausančių šiai sistemai, yra:

-Fluoritas

-Magnetitas

-Dimantas

-Espinela

-Galena

-Bismutas

-Sidabras

-Auksas

-Pyrite

-Granetas

Tetragonal

Vulfenitas yra tipiškiausias tetragoninės kristalų sistemos pavyzdys. Šaltinis: Robas Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0

Tetragoninės sistemos atveju mineralinis wulfenitas yra labiausiai tipiškas pavyzdys. Tarp kitų šios sistemos mineralų turime:

-Kasiteritas

-Cirkonas

-Chalcopyrite

-Rutile

-Anatase

-Šelita

-Apofilitas

Orthorombinis

Mineralinis tanzanitas priklauso ortorombinei sistemai. Šaltinis: Robas Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0

Tarp mineralų, kurie kristalizuojasi ortorombinėje sistemoje, turime:

-Tanzanitas

-Baryta

-Olivinas

-Siera

-Topazas

-Aleksandritas

-Anhidritas

-Kalio permanganatas

-Amonio perchloratas

-Chrisoberyl

-Zoizite

-Andalusita

Monoklinika

Gipso kristalai priklauso monoklininei sistemai. Šaltinis: „Lysippos“

Tarp monoklininės sistemos mineralų, kuriuos turime:

-Azuritas

-Cast

-Piroksenas

-Mica

-Spodumenas

-Serpentinas

-Mėlynas akmuo

-Vivianita

-Petalitas

-Krisokola

-Lazulitas

Triklinika

Chalcanthite kristalai priklauso triclinic sistemai. Šaltinis: Ra'ike

Tarp triklinikos sistemos mineralų, kuriuos turime:

-Amazonite

-Lapasparnis

-Kalcantitas

-Rhodonite

-Turkio spalvos

Šešiakampis

Puikiai šešiakampiai akvamarino kristalai. Šaltinis: Robertas M. Lavinsky per Vikipediją.

Aukščiau esančiame paveikslėlyje pateiktas pavyzdys, kada natūralios formos akimirksniu atskleidžia mineralinę kristalinę sistemą. Tarp kai kurių mineralų, kurie kristalizuojasi šešiakampėje sistemoje, turime:

-Smaragdas

-Kalcitas

-Dolomitas

-Turmalinas

-Kvarcas

-Apatitas

-Cinkitas

-Morganitas

Trigonal

Mineralinis aksinitas priklauso trigonalinei sistemai. Šaltinis: Robas Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0

Galiausiai, tarp kai kurių mineralų, priklausančių trigonalinei sistemai, turime:

-Aksinitas

-Piragritas

-Nitratinas

-Jarosita

-Agate

-Rubai

-Tigro akis

-Ametistas

-Jasperis

-Safyras

-Smoky kvarcas

-Hematitas

Nuorodos

1. Šiveris ir Atkinsas. (2008). Neorganinė chemija. (Ketvirtasis leidimas). Mc Graw Hill.
2. Whittenas, Davisas, Peckas ir Stanley. (2008). Chemija (8-asis leidimas). CENGAGE mokymasis.
3. Geologija In. (2020). Kristalų struktūra ir kristalų sistemos. Atkurta iš: geologyin.com
4. K. Seevakanas ir S. Bharanidharanas. (2018 m.). Kristalų apibūdinimo būdai. Tarptautinis grynos ir taikomosios matematikos žurnalas, 119 tomas, 2018 m. Nr. 12, Nr. 5685-5701.
5. Vikipedija. (2020). Krištolo sistema. Atkurta iš: en.wikipedia.org
6. „Fredrickson“ grupė. (sf). 7 kristalų sistemos. Atkurta iš: chem.wisc.edu
7. Krištolo amžius. (2020). Septynios kristalų sistemos. Atkurta iš: crystalage.com
8. Dr C. Menor Salván. (sf). Izometrinis. Alcalá universitetas. Atkurta iš: espiadellabo.com