Conceptul și caracterizarea sistemelor cristaline, tipuri, exemple

sisteme de cristal Sunt un set de caracteristici geometrice și elemente de simetrie care permit clasificarea diferitelor conglomerate cristaline. Astfel, în funcție de lungimile relative ale laturilor sale, unghiul dintre fețele sale, axele sale interne și alte aspecte geometrice, forma unui cristal ajunge să se diferențieze de alta..

Deși sistemele cristaline sunt direct legate de structura cristalină a mineralelor, metalelor, compușilor anorganici sau organici, acestea se referă mai mult la calitățile formei lor externe și nu la aranjamentul intern al atomilor, ionilor sau moleculelor lor..

Cele șase sisteme de cristale sunt cubice, tetragonale, hexagonale, ortorombice, monoclinice și triclinice. Din sistemul hexagonal derivă trigonalul sau romboedrul. Orice cristal în stare pură, după ce a fost caracterizat, devine unul dintre aceste șase sisteme..

În natură, uneori este suficient să te uiți la cristale pentru a ști la ce sistem aparțin; cu condiția să aveți o comandă clară a cristalografiei. Cu toate acestea, în multe ocazii, aceasta este o sarcină dificilă, deoarece cristalele sunt „amestecate” sau „deformate”, ca urmare a condițiilor mediului în care se dezvoltă..

Indice articol

• 1 Concept și caracterizare
• 2 Tipuri de sisteme de cristal
  • 2.1 Cubic sau izometric
  • 2.2 Tetragonal
  • 2.3 Hex
  • 2.4 Trigonal
  • 2.5 Ortorombic
  • 2.6 Monoclinic
  • 2.7 Triclinica
• 3 Exemple de sisteme cristaline
  • 3.1 Cubic sau izometric
  • 3.2 Tetragonal
  • 3.3 Ortorombic
  • 3.4 Monoclinică
  • 3.5 Triclinic
  • 3.6 Hex
  • 3.7 Trigonal
• 4 Referințe

Concept și caracterizare

Sistemele cristaline pot părea la început ca un subiect abstract și dificil de înțeles. În natură nu căutați cristale care să aibă forma exactă a unui cub; ci mai degrabă împărtășește cu ea toate calitățile sale geometrice și izometrice. Chiar și având în vedere acest lucru, poate fi încă imposibil din punct de vedere vizual să ne dăm seama la ce sistem de cristal aparține un specimen..

Pentru aceasta, există tehnici de caracterizare instrumentală, care, printre rezultatele lor, arată valorile pentru anumiți parametri care relevă ce sistem cristalin este în curs de studiu; și, în plus, indică proprietățile chimice ale cristalului.

Tehnica de alegere pentru caracterizarea cristalelor este astfel cristalografia cu raze X; în mod specific, difracția pulberii cu raze X..

Pe scurt: un fascicul de raze X interacționează cu cristalul și se obține un model de difracție: o serie de puncte concentrice, a căror formă depinde de dispunerea internă a particulelor. Prelucrând datele, acesta ajunge să calculeze parametrii celulei unității; și cu aceasta se determină sistemul cristalin.

Cu toate acestea, fiecare sistem cristalin este la rândul său compus din clase cristaline, care însumează un total de 32. De asemenea, din acestea derivă alte forme suplimentare diferite. De aceea cristalele sunt foarte variate.

Tipuri de sisteme de cristal

Cubic sau izometric

Sistemul cubic sau izometric corespunde cristalelor foarte simetrice. Cubul, de exemplu, prezintă o serie de operații de simetrie care îl caracterizează. În centrul cubului, să ne imaginăm că este desenată o cruce care atinge fețele superioare, inferioare și laterale. Distanțele sunt egale și se intersectează în unghi drept.

Dacă un cristal respectă simetria cubului, chiar dacă nu are exact această formă, va aparține acestui sistem de cristal.

Aici ies la iveală cele cinci clase cristaline care alcătuiesc sistemul cubic: cubul, octaedrul, dodecaedrul rombic, icositetraedrul și hexacisoedrul. Fiecare clasă are propriile variante, care pot fi sau nu trunchiate (cu vârfuri plate).

Tetragonal

Sistemul tetragonal poate fi vizualizat ca și cum ar fi un dreptunghi căruia i s-a dat volum. Spre deosebire de cub, axa acestuia c este mai lung sau mai scurt decât axele lor la. De asemenea, ar putea arăta ca un cub întins sau comprimat.

Clasele de cristal care alcătuiesc sistemul tetragonal sunt piramidele prime și cu patru fețe, piramidele duble cu opt fețe, trapezoedrele și din nou icositetraedrul și hexacisoedrul. Dacă nu aveți la îndemână forme de hârtie, va fi dificil să recunoașteți aceste forme fără ajutorul anilor de experiență..

Hexagonal

Orice formă cristalină a cărei bază corespunde cu cea a unui hexagon va aparține sistemului de cristale hexagonale. Unele dintre clasele sale cristaline sunt: ​​piramide cu douăsprezece fețe și piramide duble.

Trigonal

Baza unui cristal care aparține sistemului trigonal este de asemenea hexagonală; dar în loc să aibă șase laturi, au trei. Clasele sale cristaline devin: prisme sau piramide cu trei fețe, romboedru și scalenoedru.

Orthorhombic

În sistemul ortorombic, cristalele sale au o bază romboedrică, dând naștere unor forme ale căror trei axe au lungimi diferite. Clasele sale cristaline sunt: ​​bipiramidal, bifenoidal și pinacoid.

Monoclinic

De această dată, în sistemul monoclinic baza este un paralelogram și nu un romb. Clasele sale cristaline sunt: ​​sfenoid și prisme cu trei fețe.

Triclinic

Cristalele care aparțin sistemului triclinic sunt cele mai asimetrice. Pentru început, toate axele sale au lungimi diferite, precum și unghiurile fețelor sale, care sunt înclinate..

De aici provine numele său: trei unghiuri înclinate, triclinice. Aceste cristale sunt adesea confundate cu ortorombice, hexagonale și adoptă, de asemenea, forme pseudocubice.

Printre clasele sale cristaline se numără pinacoizii, pedionii și formele cu un număr par de fețe..

Exemple de sisteme de cristal

Unele exemple corespunzătoare pentru fiecare dintre sistemele cristaline vor fi citate mai jos..

Cubic sau izometric

Halita, cunoscută și sub numele de sare obișnuită sau clorură de sodiu, este cel mai reprezentativ exemplu al sistemului cubic sau izometric. Printre alte minerale sau elemente care aparțin acestui sistem se numără:

-Fluorit

-Magnetit

-Diamant

-Spinela

-Galena

-Bismut

-Argint

-Aur

-Pirita

-Granat

Tetragonal

În cazul sistemului tetragonal, wulfenitul mineral este cel mai reprezentativ exemplu. Printre alte minerale din acest sistem avem:

-Casiterită

-Zircon

-Calcopirită

-Rutile

-Anatase

-Scheelite

-Apofilit

Orthorhombic

Printre mineralele care cristalizează în sistemul ortorombic avem:

-Tanzanit

-Barita

-Olivine

-Sulf

-Topaz

-Alexandrit

-Anhidrit

-Permanganat de potasiu

-Perclorat de amoniu

-Crizoberil

-Zoisit

-Andaluzită

Monoclinic

Printre mineralele sistemului monoclinic avem:

-Azurit

-Distribuție

-Piroxen

-Mica

-Spodumen

-Serpentină

-Piatra lunii

-Vivianita

-Petalită

-Crizocola

-Lazulit

Triclinic

Printre mineralele sistemului triclinic avem:

-Amazonite

-Feldspat

-Calcantit

-Rodonitul

-Turcoaz

Hexagonal

În imaginea de mai sus avem un exemplu de când formele naturale dezvăluie instantaneu sistemul cristalin al mineralului. Printre unele minerale care cristalizează în sistemul hexagonal avem:

-Smarald

-Calcit

-Dolomită

-Turmalină

-Cuarţ

-Apatit

-Zincit

-Morganite

Trigonal

Și, în cele din urmă, printre unele minerale aparținând sistemului trigonal avem:

-Axinite

-Pirargirit

-Nitratina

-Jarosite

-Agat

-Rubin

-Ochiul de tigru

-Ametist

-Jasp

-Safir

-Cuarț fumuriu

-Hematita

Referințe

1. Shiver & Atkins. (2008). Chimie anorganică. (A patra editie). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck și Stanley. (2008). Chimie. (Ed. A VIII-a). CENGAGE Învățare.
3. Geologie În. (2020). Structura cristalină și sistemele cristaline. Recuperat de pe: geologyin.com
4. K. Seevakan și S. Bharanidharan. (2018). Tehnici de caracterizare a cristalului. Jurnalul internațional de matematică pură și aplicată Volumul 119 nr. 12 2018, 5685-5701.
5. Wikipedia. (2020). Sistem de cristal. Recuperat de pe: en.wikipedia.org
6. Grupul Fredrickson. (s.f.). Cele 7 sisteme de cristal. Recuperat de la: chem.wisc.edu
7. Epoca cristalului. (2020). Cele Șapte Sisteme de Cristal. Recuperat de pe: crystalage.com
8. Dr. C. Menor Salván. (s.f.). Izometric. Universitatea din Alcalá. Recuperat de pe: espiadellabo.com