(Aktualisiert 2023) Definition von Kristallen und ihren Eigenschaften

Ein Festkörper wird als kristallin bezeichnet, wenn seine Bestandteile in einer regelmäßigen Reihenfolge angeordnet und durch feste Abstände in den drei Dimensionen gekennzeichnet sind, und wenn diese regelmäßige Wiederholung der Atome in einer oder zwei Richtungen auftritt, ist die Substanz halbkristallin. Für den Fall, dass die Wiederholung nicht regelmäßig ist und die Atome zufällig angeordnet sind, wird der Festkörper als amorph „amorph“ wie Glas bezeichnet.

Somit kann ein Kristall als ein homogener Festkörper mit chemischer Zusammensetzung definiert werden, der durch geologische Faktoren unter geeigneten Druck- und Temperaturbedingungen in der Natur gebildet wird und außen von flachen Oberflächen begrenzt wird, die als Kristallflächen bezeichnet werden. Diese flachen Oberflächen sind ein Spiegelbild des regelmäßigen Inneren atomare Anordnung.

Die Atome oder Ionen, aus denen die kristallisierte Substanz besteht, werden während der Bildung in einem eigenen geometrischen System angeordnet, und dieses System spiegelt nicht unbedingt flache Oberflächen wider, um den Kristall zu bilden, wie dies der Fall ist Das Aussehen von Kristallflächen hängt von verschiedenen Faktoren ab, von denen die wichtigsten sind:

Dass sich die Atome oder Ionen während der Fusion frei bewegen können, um sich basierend auf den richtigen Proportionen des Metalls einander anzunähern.
Auch die herrschenden Bedingungen hinsichtlich Druck, Temperatur und Konzentration müssen geeignet sein, damit der Kristall langsam und kontinuierlich wachsen und sich bilden kann.
Außerdem werden die sich entwickelnden Kristallflächen nicht physikalisch belastet, um die Abscheidung zusätzlicher atomarer Ebenen auf ihnen zu erleichtern.

Dementsprechend kann es zur Bildung von kristallinen Materialien führen, die keine kristallinen Flächen haben, und in den aktuellen werden sie „Anhedral“ genannt, oder einige Facetten erscheinen auf ihnen und andere verschwinden, daher werden sie als „subhedral“ oder alle bezeichnet Die Kristallflächen erscheinen, daher werden sie als vollfacettierter Kristall „Euhedral“ bezeichnet.

Kristalleigenschaften

Kristallfacetten: Der Kristall ist durch das Vorhandensein flacher Außenflächen gekennzeichnet, die die Form des Kristalls bestimmen, und ist tatsächlich ein Spiegelbild der regelmäßigen inneren atomaren Anordnung, die kristallisierte Materialien charakterisiert.
Figuren: Die Buchstaben entstehen durch das Zusammentreffen zweier benachbarter Kristallflächen.
Stereoskopische Winkel: Das Ergebnis des Zusammentreffens von mehr als zwei Kristallflächen entsteht.
Kristallform: Es ist eine Gruppe gleicher Kristallflächen, die in Form, Position und Fläche ähnlich sind. Ein Kristall kann aus einer einzigen Kristallform wie einem Würfel oder einem Sechseck bestehen, und in diesem Fall wird er als geschlossene Kristallform bezeichnet, weil er allein einen bestimmten Raum einnimmt, oder er kann aus mehreren komplexen Formen wie einem Prisma bestehen und eine Ebene, und jede von ihnen wird als offene Kristallform bezeichnet, weil keiner von ihnen individuell eine bestimmte Menge an Raum definiert wurde.

Geschlossene und offene Kristallformen

Kristallsymmetrie

Die Essenz des Symmetrieprozesses ist die Wiederholung, so dass wir feststellen, dass sich eine Fläche des Kristalls mehrmals an identischen Stellen und in derselben Position während des gesamten Zyklus wiederholt, d.h. alle 360 °.Wiederholung tritt auch für jedes Phänomen auf, das auf dem Kristall vorhanden ist , wie Buchstaben und Raumwinkel.

Die Symmetrieelemente im Kristall

Symmetrieebene: Es ist die Ebene, die durch die Mitte des Kristalls geht und ihn in zwei gleiche und ähnliche Hälften teilt, so dass eine von ihnen ein identisches Bild der anderen Hälfte ist und durch das Symbol (m) symbolisiert wird.
Achse: Es ist diese Linie, die, wenn sich der Kristall um volle 360 ° dreht und ohne Verschiebung, der Kristall mehrmals in seine ursprüngliche Position zurückkehrt, „was die Wiederholung eines Gesichts, eines Buchstabens oder eines stereoskopischen Winkels bedeutet“, und zwar jedes Mal derselbe Ort und dieselbe Position, und die Anzahl der Wiederholungen des Phänomens auf dem Kristall bestimmt den Grad der Achse. Die Achse ist also bisymmetrisch, wenn das Phänomen „Buchstabe – Gesicht – stereoskopischer Winkel“ während des gesamten Zyklus zweimal wiederholt wird, d.h. innerhalb von 360 Grad, und es ist dreieckig, wenn die Wiederholung dreimal auftritt, d. h. alle 120 Grad, und es ist viereckig, wenn die Wiederholung 360-mal innerhalb von 90 Grad auftritt, d. h. alle 60 Grad, und es ist sechseckig, wenn die Wiederholung sechs Mal erfolgt während des gesamten Zyklus, also alle XNUMX Grad, und so weiter.
Die binäre Achse wird durch das Symbol (⬬), das Tripel durch das Symbol (▲), das Viereck durch das Symbol (■) und das Sechseck durch das Symbol (⬢) symbolisiert.
Oder sie werden jeweils durch die Nummern (2, 3, 4, 6) angezeigt. Es ist erwähnenswert, dass es keine fünfeckige, siebeneckige oder achteckige Symmetrieachse gibt, weil die strukturelle Einheit, die sich im Raum ohne die Rückseite der Zwischenräume wiederholen kann, die binären, dreifachen, quaternären und sechseckigen Einheiten sind. Während die Wiederholung der fünf, sieben und acht Einheiten zur Entstehung von Zwischenräumen führt, und dies dem festen Kristallmaterial und der Natur seiner regelmäßigen inneren atomaren Struktur widerspricht, so muss die geometrische Form der wiederholten Struktureinheit die besetzen Raum, den der Kristall vollständig einnimmt, ohne Zwischenräume zu lassen.
Symmetriezentrum: Es ist ein Punkt im Inneren des Kristalls, der sich dadurch auszeichnet, dass wir, wenn wir uns von ihm in zwei gleiche „Dimension“ entgegengesetzte Richtungen bewegen, das gleiche Phänomen finden, mit anderen Worten, jede Kristallfläche, jeden Buchstaben oder Stereowinkel auf einer Seite des Kristalls sollte eine andere Kristallfläche, einen Buchstaben oder einen ähnlichen Stereowinkel haben. Er hat auf der gegenüberliegenden Seite des Kristalls und jeder von ihnen hat einen gleichen Abstand vom Symmetriezentrum „das Zentrum des Kristalls“ und symbolisiert das Symmetriezentrum mit dem Symbol (n).

Muster von Bausteinen mit Kristallsymmetrie in Kristallen

Das Gesetz der Symmetrie in Kristallen

Es ist ein Gesetz, das alle Symmetrieelemente im Kristall enthält, die in Form des Symbols dieser Elemente geschrieben und in einer speziellen Reihenfolge gemäß der Abstufung im Grad der Achse, den Zahlen (2, 3, 4 , 6) beziehen sich auf die symmetrischen sechseckigen, vierfachen, dreifachen bzw. zweiseitigen Achsen und der Buchstabe (m) für das Symmetrieniveau (n) für das Symmetriezentrum.

Zum Beispiel eines kubischen oder hexagonalen Kristalls, wenn alle vorhandenen Symmetrieelemente extrahiert werden, werden sie es sein Wie folgt:

Der Kristall hat drei viereckige Achsen, jede senkrecht zu einer Symmetrieebene, dargestellt durch (4³/م).
Während die vier Achsen der dreifachen Symmetrie durch dargestellt werden (3⁴).
Die Achsen sind bisymmetrisch, senkrecht zu jeder Ebenenachse (2 ⁶/م).
Symmetriezentrum (n).