Kristallijn systeemconcept en karakterisering, typen, voorbeelden

2450
Alexander Pearson

De kristalsystemen Ze zijn een reeks geometrische kenmerken en symmetrie-elementen waarmee verschillende kristalconglomeraten kunnen worden geclassificeerd. Dus, afhankelijk van de relatieve lengte van de zijkanten, de hoek tussen de vlakken, de interne assen en andere geometrische aspecten, onderscheidt de vorm van een kristal zich van een ander..

Hoewel kristallijne systemen rechtstreeks verband houden met de kristallijne structuur van mineralen, metalen, anorganische of organische verbindingen, verwijzen deze meer naar de kwaliteiten van hun externe vorm, en niet naar de interne rangschikking van hun atomen, ionen of moleculen..

De rijke diversiteit aan mineralogische kristallen en hun symmetrieën wordt ondersteund door zes kristalsystemen. Bron: Pexels.

De zes kristalsystemen zijn kubisch, tetragonaal, hexagonaal, orthorhombisch, monoklinisch en triklinisch. Van het hexagonale systeem leidt de trigonale of rhombohedrale. Elk kristal in zijn zuivere staat, na te zijn gekarakteriseerd, wordt een van deze zes systemen..

In de natuur is het soms voldoende om naar de kristallen te kijken om te weten tot welk systeem ze behoren; op voorwaarde dat je een duidelijke beheersing van kristallografie hebt. In veel gevallen is dit echter een zware taak, omdat de kristallen "vervormd" of "vervormd" zijn als gevolg van de omstandigheden van hun omgeving tijdens hun groei..

Artikel index

  • 1 Concept en karakterisering
  • 2 soorten kristalsystemen
    • 2.1 Kubiek of isometrisch
    • 2.2 Tetragonal
    • 2.3 Hex
    • 2.4 Trigonal
    • 2.5 Orthorhombisch
    • 2.6 Monokliniek
    • 2.7 Trikliniek
  • 3 Voorbeelden van kristalsystemen
    • 3.1 Kubiek of isometrisch
    • 3.2 Tetragonal
    • 3.3 Orthorhombisch
    • 3.4 Monokliniek
    • 3.5 Trikliniek
    • 3.6 Hex
    • 3.7 Trigonal
  • 4 referenties

Concept en karakterisering

Kristallijne systemen kunnen in eerste instantie een abstract en moeilijk te begrijpen onderwerp lijken. In de natuur ben je niet op zoek naar kristallen die de exacte vorm van een kubus hebben; maar deel er eerder al zijn geometrische en isometrische kwaliteiten mee. Zelfs met dit in gedachten, kan het visueel nog steeds onmogelijk zijn om erachter te komen tot welk kristalsysteem een ​​exemplaar behoort..

Hiervoor zijn er instrumentele karakteriseringstechnieken, die onder hun resultaten de waarden tonen voor bepaalde parameters die onthullen welk kristallijn systeem wordt bestudeerd; en bovendien wijst het op de chemische eigenschappen van het kristal.

De techniek bij uitstek voor het karakteriseren van kristallen is dus röntgenkristallografie; specifiek röntgenpoederdiffractie.

Kortom: een röntgenbundel werkt samen met het kristal en er wordt een diffractiepatroon verkregen: een reeks concentrische punten waarvan de vorm afhangt van de interne rangschikking van de deeltjes. Door de gegevens te verwerken, worden de parameters van de eenheidscel berekend; en hiermee wordt het kristallijne systeem bepaald.

Elk kristallijn systeem is echter op zijn beurt weer samengesteld uit kristallijne klassen, die in totaal 32 zijn. Evenzo komen er andere verschillende aanvullende vormen uit voort. Daarom zijn de kristallen erg gevarieerd.

Soorten kristalsystemen

Kubiek of isometrisch

De kubus is slechts een van de kristallijne klassen die het kubieke systeem omvat. Bron: Smiddle [CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]

Het kubische of isometrische systeem komt overeen met zeer symmetrische kristallen. De kubus presenteert bijvoorbeeld een reeks symmetriebewerkingen die hem kenmerken. Laten we ons in het midden van de kubus voorstellen dat een kruis wordt getekend dat de boven-, onder- en zijvlakken raakt. De afstanden zijn gelijk en snijden elkaar in een rechte hoek.

Als een kristal voldoet aan de symmetrie van de kubus, zelfs als het niet precies deze vorm heeft, zal het tot dit kristalsysteem behoren.

Dit is waar de vijf kristallijne klassen waaruit het kubieke systeem bestaat aan het licht komen: de kubus, de octaëder, de ruitvormige dodecaëder, de icositetraëder en de hexacisohedron. Elke klasse heeft zijn eigen varianten, die al dan niet kunnen worden afgekapt (met platte hoekpunten).

Tetragonaal

Tetragonale eenheid. Bron: gestandaardiseerd via Wikipedia.

Het tetragonale systeem kan worden gevisualiseerd alsof het een rechthoek is die volume heeft gekregen. In tegenstelling tot de kubus, zijn as c is langer of korter dan hun assen naar. Het kan er ook uitzien als een uitgerekte of samengedrukte kubus.

De kristalklassen waaruit het tetragonale systeem bestaat, zijn de primaire en vierzijdige piramides, de dubbele achtzijdige piramides, de trapezohedrons en opnieuw de icositetraëder en de hexacisohedron. Tenzij u papieren vormen bij de hand heeft, zal het moeilijk zijn om deze vormen te herkennen zonder de hulp van jarenlange ervaring..

Zeshoekig

Hex-aandrijving. Bron: gestandaardiseerd via Wikipedia.

Elke kristallijne vorm waarvan de basis overeenkomt met die van een zeshoek, behoort tot het zeshoekige kristalsysteem. Enkele van de kristallijne klassen zijn: twaalfzijdige piramides en dubbele piramides.

Trigonal

De basis van een kristal dat tot het trigonale systeem behoort, is ook hexagonaal; maar in plaats van zes kanten hebben ze er drie. De kristallijne klassen worden: prisma's of driezijdige piramides, de rhombohedron en de scalenohedron.

Orthorhombisch

In het orthorhombische systeem hebben de kristallen een rhombohedrale basis, waardoor vormen ontstaan ​​waarvan de drie assen verschillende lengtes hebben. De kristallijne klassen zijn: bipyramidaal, bisfenoïdaal en pinacoid.

Monoclinic

Deze keer is in het monokliene systeem de basis een parallellogram en geen ruit. De kristallijne klassen zijn: wiggen en driezijdige prisma's.

Triclinic

Triclinische eenheid. Bron: gestandaardiseerd via Wikipedia.

De kristallen die tot het triklinische systeem behoren, zijn het meest asymmetrisch. Om te beginnen hebben al zijn assen verschillende lengtes, evenals de hoeken van de vlakken, die hellend zijn..

Dit is waar de naam vandaan komt: drie hellende, triklinische hoeken. Deze kristallen worden vaak verward met orthorhombische, zeshoekige, en nemen ook pseudocubische vormen aan.

Tot de kristallijne klassen behoren de pinacoïden, pedionen en vormen met een even aantal gezichten..

Voorbeelden van kristalsystemen

Enkele overeenkomstige voorbeelden voor elk van de kristalsystemen zullen hieronder worden genoemd..

Kubiek of isometrisch

Halite heeft uitzonderlijke kubische kristallen. Bron: ouder Géry [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Haliet, ook bekend als keukenzout of natriumchloride, is het meest representatieve voorbeeld van het kubieke of isometrische systeem. Onder andere mineralen of elementen die bij dit systeem horen, zijn:

-Fluoriet

-Magnetiet

-Diamant

-Spinel

-Loodglans

-Bismut

-Zilver

-Goud

-Pyriet

-Granaat

Tetragonaal

Wulfeniet is het meest representatieve voorbeeld van het tetragonale kristalsysteem. Bron: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0 [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

In het geval van het tetragonale systeem is het mineraal wulfeniet het meest representatieve voorbeeld. Onder andere mineralen in dit systeem hebben we:

-Cassiteriet

-Zirkoon

-Chalcopyrite

-Rutiel

-Anatase

-Scheelite

-Apophyllite

Orthorhombisch

Het mineraal tanzaniet behoort tot het orthorhombische systeem. Bron: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0 [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Onder de mineralen die kristalliseren in het orthorhombische systeem hebben we:

-Tanzaniet

-Baryta

-Olivijn

-Zwavel

-Topaas

-Alexandrite

-Anhydriet

-Kaliumpermanganaat

-Ammoniumperchloraat

-Chrysoberyl

-Zoisiet

-Andalusiet

Monoclinic

Gipskristallen behoren tot het monokliene systeem. Bron: Lysippos [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Onder de mineralen van het monoklinische systeem hebben we:

-Azuriet

-Gips

-Pyroxeen

-Mica

-Spodumeen

-Serpentijn

-Maansteen

-Vivianita

-Petalite

-Chrysocolla

-Lazuliet

Triclinic

Chalcanthietkristallen behoren tot het trikliene systeem. Bron: Ra'ike (zie ook: de: Benutzer: Ra'ike) [CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]

Onder de mineralen van het triklinische systeem hebben we:

-Amazoniet

-Veldspaat

-Calcanthiet

-Rhodonite

-Turkoois

Zeshoekig

Perfect zeshoekige aquamarijnkristallen. Bron: Robert M. Lavinsky via Wikipedia.

In de afbeelding hierboven hebben we een voorbeeld van wanneer natuurlijke vormen onmiddellijk het kristallijne systeem van het mineraal onthullen. Onder enkele mineralen die kristalliseren in het hexagonale systeem, hebben we:

-Smaragd

-Calciet

-Dolomiet

-Toermalijn

-Kwarts

-Apatiet

-Zinciet

-Morganite

Trigonal

Het mineraal axiniet behoort tot het trigonale systeem. Bron: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0 [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

En tot slot hebben we onder enkele mineralen die tot het trigonale systeem behoren:

-Axinite

-Pyrargyrite

-Nitratin

-Jarosite

-Agaat

-Robijn

-Tijgeroog

-Amethist

-Jasper

-Saffier

-Rookkwarts

-Hematiet

Referenties

  1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganische scheikunde. (Vierde druk). Mc Graw Hill.
  2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemie. (8e ed.). CENGAGE Leren.
  3. Geologie In. (2020). Kristalstructuur en kristalsystemen. Hersteld van: geologyin.com
  4. K. Seevakan & S. Bharanidharan. (2018). Kristalkarakteriseringstechnieken. International Journal of Pure and Applied Mathematics Volume 119 nr. 12 2018, 5685-5701.
  5. Wikipedia. (2020). Kristal systeem. Hersteld van: en.wikipedia.org
  6. Fredrickson Groep. (s.f.). De 7 kristalsystemen. Hersteld van: chem.wisc.edu
  7. Kristaltijdperk. (2020). De zeven kristalsystemen. Hersteld van: crystalage.com
  8. Dr. C. Menor Salván. (s.f.). Isometrisch. Universiteit van Alcalá. Hersteld van: espiadellabo.com

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.