КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ: ПОНЯТИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА, ТИПЫ, ПРИМЕРЫ - ХИМИЯ - 2026

В системах кристалла представляют собой набор геометрических характеристик и элементов симметрии , которые позволяют различные кластеры кристаллов сортировки. Таким образом, в зависимости от относительной длины его сторон, угла между его гранями, его внутренними осями и других геометрических аспектов, форма одного кристалла в конечном итоге отличается от другого.

Хотя кристаллические системы напрямую связаны с кристаллической структурой минералов, металлов, неорганических или органических соединений, они больше относятся к качествам их внешней формы, а не к внутреннему расположению их атомов, ионов или молекул.

Богатое разнообразие минералогических кристаллов и их симметрия подтверждается шестью кристаллическими системами. Источник: Pexels.

Шесть кристаллических систем являются кубической, тетрагональной, гексагональной, орторомбической, моноклинной и триклинной. От гексагональной системы происходит тригональная или ромбоэдрическая. Любой кристалл в чистом виде после характеризации становится одной из этих шести систем.

В природе иногда достаточно взглянуть на кристаллы, чтобы узнать, к какой системе они принадлежат; при условии, что вы хорошо владеете кристаллографией. Однако во многих случаях это трудная задача, потому что кристаллы "перемешиваются" или "деформируются" в результате условий окружающей среды во время их роста.

Концепция и характеристика

Кристаллические системы на первый взгляд могут показаться абстрактным и трудным для понимания предметом. В природе вы не ищете кристаллы, имеющие точную форму куба; но разделяет с ним все его геометрические и изометрические качества. Даже с учетом этого все еще может быть визуально невозможно определить, к какой кристаллической системе принадлежит образец.

Для этого существуют инструментальные методы определения характеристик, результаты которых показывают значения определенных параметров, которые показывают, какая кристаллическая система изучается; и, кроме того, указывает на химические свойства кристалла.

Таким образом, предпочтительным методом определения характеристик кристаллов является рентгеновская кристаллография; в частности, порошковая дифракция рентгеновских лучей.

Вкратце: рентгеновский луч взаимодействует с кристаллом, и получается дифракционная картина: серия концентрических точек, форма которых зависит от внутреннего расположения частиц. Обработка данных заканчивается расчетом параметров элементарной ячейки; и этим определяется кристаллическая система.

Однако каждая кристаллическая система, в свою очередь, состоит из кристаллических классов, которые в сумме составляют 32. Точно так же из них происходят другие различные дополнительные формы. Именно поэтому кристаллы очень разнообразны.

Типы кристаллических систем

Кубический или изометрический

Куб - это лишь один из кристаллических классов, которые включает кубическая система. Источник: Smiddle

Кубическая или изометрическая система соответствует высокосимметричным кристаллам. Куб, например, представляет собой серию операций симметрии, которые его характеризуют. Представьте, что в центре куба нарисован крест, который касается граней сверху, снизу и грани по бокам. Расстояния равны и пересекаются под прямым углом.

Если кристалл соответствует симметрии куба, даже если он не имеет точно такой формы, он будет принадлежать этой кристаллической системе.

Здесь выявляются пять кристаллических классов, составляющих кубическую систему: куб, октаэдр, ромбический додекаэдр, икоситетраэдр и гексацисоэдр. У каждого класса есть свои варианты, которые могут или не могут быть усечены (с плоскими вершинами).

Тетрагональный

Тетрагональная единица. Источник: Stannered через Википедию.

Тетрагональную систему можно визуализировать, как если бы она была прямоугольником, которому придан объем. В отличие от куба, его ось c длиннее или короче, чем оси a. Он также может выглядеть как растянутый или сжатый куб.

Кристаллическими классами, составляющими тетрагональную систему, являются простая и четырехгранная пирамиды, двойные восьмисторонние пирамиды, трапеции и снова икоситетраэдр и гексацисоэдр. Если у вас под рукой нет бумажных фигур, их будет сложно распознать без многолетнего опыта.

шестиугольный

Шестигранный привод. Источник: Stannered через Википедию.

Любая кристаллическая форма, основание которой соответствует основанию шестиугольника, будет принадлежать к гексагональной кристаллической системе. Некоторые из его кристаллических классов: двенадцатигранные пирамиды и двойные пирамиды.

Тригональный

Основание кристалла, принадлежащего тригональной системе, также гексагонально; но вместо шести сторон у них есть три. К его кристаллическим классам относятся: призмы или трехсторонние пирамиды, ромбоэдр и скаленоэдр.

Орторомбический

В орторомбической системе его кристаллы имеют ромбоэдрическое основание, что дает начало формам, три оси которых имеют разную длину. Его кристаллические классы: бипирамидальный, бисфеноидный и пинакоидный.

моноклинная

На этот раз в моноклинной системе основанием является параллелограмм, а не ромб. Его кристаллические классы: клиновидная и трехгранная призма.

Триклиник

Триклиническая установка. Источник: Stannered через Википедию.

Наиболее асимметричны кристаллы, относящиеся к триклинной системе. Начнем с того, что все его оси имеют разную длину, а также углы его граней, которые имеют наклон.

Отсюда и название: три наклонных триклинных угла. Эти кристаллы часто путают с ромбическими, гексагональными, а также принимают псевдокубические формы.

К его кристаллическим классам относятся пинакоиды, педионы и формы с четным числом граней.

Примеры кристаллических систем

Некоторые соответствующие примеры для каждой из кристаллических систем будут приведены ниже.

Кубический или изометрический

Галит имеет исключительные кубические кристаллы. Источник: Родитель Жери

Галит, также известный как поваренная соль или хлорид натрия, является наиболее представительным примером кубической или изометрической системы. Среди других минералов или элементов, которые принадлежат к этой системе:

-Флюорит

-Магнетит

-Бриллиант

-Эспинела

-Галенит

-Висмут

-Серебряный

-Золото

-Пирит

-Гранат

Тетрагональный

Вульфенит - наиболее представительный пример тетрагональной кристаллической системы. Источник: Роб Лавинский, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0

В случае тетрагональной системы наиболее представительным примером является минерал вульфенит. Среди других минералов в этой системе мы имеем:

-Казитерит

-Циркон

-Халькопирит

-Рутильный

-Анатаз

-Scheelita

-Апофиллит

Орторомбический

Минерал танзанит принадлежит к орторомбической системе. Источник: Роб Лавинский, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0

Среди минералов, кристаллизующихся в орторомбической системе, мы имеем:

-Танзанит

-Барыта

-Оливин

-Сера

-Топаз

-Александрит

-Ангидрит

-Перманганат калия

-Перхлорат аммония

-Хрисоберил

-Цоизит

-Андалусита

моноклинная

Кристаллы гипса относятся к моноклинной системе. Источник: Лисипп.

Среди минералов моноклинной системы мы имеем:

-Азурит

-В ролях

-Пироксен

-Слюда

-Сподумен

-Серпентин

-Лунный камень

-Вивианита

-Петалит

-Кризоколла

-Лазулит

Триклиник

Кристаллы халькантита относятся к триклинной системе. Источник: Раике

Среди минералов триклинной системы мы имеем:

-Амазонит

-Полевой шпат

-Калькантит

-Родонит

-Бирюзовый

шестиугольный

Идеально гексагональные кристаллы аквамарина. Источник: Роберт М. Лавинский через Википедию.

На изображении выше мы видим пример того, как природные формы мгновенно раскрывают кристаллическую систему минерала. Среди некоторых минералов, кристаллизующихся в гексагональной системе, есть:

-Изумруд

-Кальцит

-Доломит

-Турмалин

-Кварц

-Апатит

-Цинкит

-Морганит

Тригональный

Минерал аксинит относится к тригональной системе. Источник: Роб Лавинский, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0

И, наконец, среди некоторых минералов, относящихся к тригональной системе, мы имеем:

-Аксинит

-Пираргирит

-Нитратин

-Jarosita

-Агат

-Рубин

-Глаз тигра

-Аметист

-Джаспер

-Сапфир

-Дымчатый кварц

-Гематит

Ссылки

1. Шивер и Аткинс. (2008). Неорганическая химия . (Четвертое издание). Мак Гроу Хилл.
2. Уиттен, Дэвис, Пек и Стэнли. (2008). Химия (8-е изд.). CENGAGE Обучение.
3. Геология в. (2020). Кристаллическая структура и кристаллические системы. Получено с: geologyin.com
4. К. Сивакан ​​и С. Бхаранидхаран. (2018). Методы описания кристаллов. Международный журнал чистой и прикладной математики, том 119, № 12, 2018 г., 5685-5701.
5. Wikipedia. (2020). Кристаллическая система. Получено с: en.wikipedia.org
6. Fredrickson Group. (SF). 7 кристаллических систем. Получено с: chem.wisc.edu
7. Кристальный век. (2020). Семь кристаллических систем. Получено с: crystalage.com
8. Доктор К. Менор Сальван. (SF). Изометрические. Университет Алькалы. Получено с: espiadellabo.com