Cristaux et leur structure

Cristaux et leur structure.

Déjà dans l'antiquité, il a été remarqué, qu'un minéral commun appelé quartz peut exister sous la forme de polyèdres délimités par des faces planes. Ces polyèdres ont constamment la forme d'une colonne hexagonale terminée par les parois des pyramides. Bien que les formes géométriques individuelles du quartz diffèrent en apparence, leur caractéristique permanente est la forme hexagonale de la colonne. Pendant de nombreux siècles, le nom de "cristal" se référait uniquement à un tel quartz transparent, qui sont maintenant appelés roches ou cristaux de roche. Ces cristaux ont été principalement extraits dans les Alpes, où ils ont été coupés des fissures. Les anciens pensaient naïvement, que ces cristaux sont de la glace résultant d'une très forte surfusion et solidification de l'eau, et les inflorescences minérales en forme d'aiguilles se produisant parfois à l'intérieur (chloryt, actinolite) étaient considérés comme de la mousse ou des herbes. Seulement au 18ème siècle. Tous les solides sous forme de polyèdres délimités par des faces planes ont commencé à être appelés cristaux.

Formes de cristaux de quartz: a - cristal correctement formé, b, c, d - cristaux déformés, e, F, g - sections transversales cristallines.

Des observations il suit, que les cristaux de différentes substances ont des formes différentes. Le quartz crée des cristaux sous la forme d'une colonne hexagonale avec des parois inclinées. Les cristaux de sel gemme se présentent sous forme de cubes, la calcite forme souvent des cristaux en forme de cubes, mais différant des cristaux de sel par la pente des murs, les cristaux d'autres minéraux ont différentes formes. Les formes cristallines de nombreux minéraux sont si distinctives, que les minéraux peuvent être reconnus au premier coup d'œil.

Les corps cristallins ont la capacité de former des cristaux, caractérisé par une structure interne ordonnée, consistant en la disposition correcte des atomes qui les composent, ions ou molécules. Le contraire de la structure des corps cristallins est désordonné, structure désordonnée des corps amorphes. La grande majorité des minéraux, y compris les pierres précieuses, a une structure interne ordonnée, cependant, ces minéraux sont rares sous la forme de cristaux correctement formés. Que de tels cristaux surgissent, des conditions spéciales sont nécessaires pour leur permettre de grandir librement, par exemple.. dans les crevasses ou les vides rocheux, là où il y a de l'espace libre et un approvisionnement constant en substances, à partir de laquelle ils sont formés.

Structure du corps cristallin: les ions chlore et les ions sodium dans le cristal de sel gemme sont correctement disposés.

Différentes propriétés résultent de différentes structures internes de corps cristallins et amorphes. Il est connu de l'observation des cristaux, que leurs propriétés diffèrent selon la direction. La vitesse de croissance des cristaux dépend de la direction, ce qui affecte la variété de leurs formes; ont des propriétés optiques différentes dans différentes directions, électrique, dureté, la capacité de se fissurer le long de surfaces parallèles plates, c'est-à-dire clivage, à l'intérieur. Ces propriétés sont toujours les mêmes dans les cristaux dans des directions parallèles, diffèrent généralement dans des directions non parallèles. Dans les corps amorphes, par contre, les propriétés ne dépendent pas de la direction et sont les mêmes en tout point. Contrairement aux corps cristallins, qui fondent et se solidifient à une certaine température, les corps amorphes n'ont jamais de point de fusion spécifique - ils se ramollissent progressivement pendant le chauffage et se transforment en un liquide avec une viscosité qui diminue avec l'augmentation de la température.

Les corps cristallins font l'objet de recherches en cristallographie, traitant de la forme extérieure des cristaux (cristallographie géométrique), leur structure interne (cristallographie structurale) et les relations entre la structure des cristaux et leur composition chimique et leurs propriétés (cristallochimie).

Structure du corps amorphe: Les ions silicium et oxygène dans le verre de quartz sont disposés irrégulièrement.