Tipi di cristalli: forme e strutture

Forme e strutture dei cristalli

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C'è più di un modo per classificare un cristallo. I due metodi più comuni sono raggrupparli in base alla loro struttura cristallina e raggrupparli in base alle loro proprietà chimico/fisiche.

Cristalli raggruppati per reticoli (forma)

Esistono sette sistemi di reticoli cristallini.

Cubico o isometrico:Questi non sono sempre a forma di cubo. Troverai anche ottaedri (otto facce) e dodecaedri (10 facce). tetragonale:Simili ai cristalli cubici, ma più lunghi lungo un asse rispetto all'altro, questi cristalli formano doppie piramidi e prismi. Ortorombico:Come i cristalli tetragonali tranne che non quadrati nella sezione trasversale (quando si osserva il cristallo all'estremità), questi cristalli formano prismi rombici o dipiramidi ( due piramidi bloccati insieme). Esagonale:Quando guardi il cristallo all'estremità, la sezione trasversale è un prisma o un esagono a sei lati. Trigonale:Questi cristalli possedere un unico asse di rotazione a 3 pieghe invece dell'asse a 6 pieghe della divisione esagonale. Triclinico:Questi cristalli di solito non sono simmetrici da un lato all'altro, il che può portare a forme piuttosto strane. Monoclinico: LCome cristalli tetragonali obliqui, questi cristalli spesso formano prismi e doppie piramidi.

Questo è molto semplificatovista delle strutture cristalline. Inoltre, i reticoli possono essere primitivi (solo un punto del reticolo per cella unitaria) o non primitivi (più di un punto del reticolo per cella unitaria). Combinando i 7 sistemi cristallini con i 2 tipi di reticolo si ottengono i 14 Bravais Lattices (dal nome di Auguste Bravais, che elaborò le strutture reticolari nel 1850).

Cristalli raggruppati per proprietà

Esistono quattro categorie principali di cristalli, raggruppate in base alla loro chimica e Proprietà fisiche .

Cristalli covalenti:Un cristallo covalente ha vero legami covalenti tra tutti gli atomi del cristallo. Puoi pensare a un cristallo covalente come a un cristallo grande molecola . Molti cristalli covalenti hanno punti di fusione estremamente elevati. Esempi di cristalli covalenti includono cristalli di diamante e solfuro di zinco. Cristalli metallici:Singoli atomi di metallo di cristalli metallici siedono su siti reticolari. Questo lascia gli elettroni esterni di questi atomi liberi di fluttuare attorno al reticolo. I cristalli metallici tendono ad essere molto densi e hanno punti di fusione elevati. Cristalli ionici:Gli atomi dei cristalli ionici sono tenuti insieme daforze elettrostatiche(legami ionici). Cristalli ionici sono duri e hanno punti di fusione relativamente alti. Sale da tavola (NaCl) è un esempio di questo tipo di cristallo. Cristalli molecolari:Questi cristalli contengono molecole riconoscibili all'interno delle loro strutture. Un cristallo molecolare è tenuto insieme da interazioni non covalenti, come le forze di van der Waals o legame idrogeno . I cristalli molecolari tendono ad essere morbidi con punti di fusione relativamente bassi. Caramelle rock , la forma cristallina dello zucchero da tavola o del saccarosio, è un esempio di cristallo molecolare.

I cristalli possono anche essere classificati come piezoelettrici o ferroelettrici. I cristalli piezoelettrici sviluppano la polarizzazione dielettrica dopo l'esposizione a un campo elettrico. I cristalli ferroelettrici si polarizzano permanentemente all'esposizione di un campo elettrico sufficientemente ampio, proprio come i materiali ferromagnetici in un campo magnetico.

Come con il sistema di classificazione del reticolo, questo sistema non è completamente tagliato e asciugato. A volte è difficile classificare i cristalli come appartenenti a una classe piuttosto che a un'altra. Tuttavia, questi ampi raggruppamenti ti forniranno una certa comprensione delle strutture.

Fonti

• Pauling, Linus (1929). 'I principi che determinano la struttura dei cristalli ionici complessi.' Marmellata. Chimica. soc. 51 (4): 1010–1026. doi:10.1021/ja01379a006
• Petrenko, VF; Whitworth, RW (1999). Fisica del ghiaccio . La stampa dell'università di Oxford. ISBN 9780198518945.
• Ovest, Anthony R. (1999). Chimica di base dello stato solido (2a ed.). Wiley. ISBN 978-0-471-98756-7.