Kristallen en hun structuur

Kristallen en hun structuur.

Al in de oudheid werd het opgemerkt, dat een gewoon mineraal dat kwarts wordt genoemd, kan bestaan ​​in de vorm van veelvlakken die worden begrensd door platte vlakken. Deze veelvlakken hebben constant de vorm van een zeshoekige kolom die eindigt met de wanden van de piramides. Hoewel de individuele geometrische vormen van kwarts qua uiterlijk verschillen, hun permanente kenmerk is de zeshoekige vorm van de kolom. Eeuwenlang verwees de naam "kristal" alleen naar dergelijk transparant kwarts, die nu rots- of bergkristallen worden genoemd. Deze kristallen werden voornamelijk gedolven in de Alpen, waar ze uit de scheuren werden gesneden. De ouden dachten naïef, dat deze kristallen ijs zijn als gevolg van zeer sterke onderkoeling en stolling van water, en de naaldachtige minerale bloeiwijzen die soms binnenin voorkomen (chloryt, actinoliet) werden beschouwd als mos of grassen. Alleen in de 18e eeuw. Alle vaste stoffen in de vorm van veelvlakken begrensd door platte vlakken werden kristallen genoemd.

Vormen van kwartskristallen: a - correct gevormd kristal, b, c, d - vervormde kristallen, e, f, g - kristaldoorsneden.

Uit observaties volgt het, dat de kristallen van verschillende stoffen verschillende vormen hebben. Kwarts creëert kristallen in de vorm van een zeshoekige kolom met schuine wanden. Steenzoutkristallen hebben de vorm van blokjes, calciet vormt vaak kubusachtige kristallen, maar verschilt van zoutkristallen door de helling van de muren, kristallen van andere mineralen hebben verschillende vormen. De kristalvormen van veel mineralen zijn zo onderscheidend, dat mineralen op het eerste gezicht herkenbaar zijn.

Kristallijne lichamen hebben het vermogen om kristallen te vormen, gekenmerkt door een ordelijke interne structuur, bestaande uit de juiste rangschikking van de atomen waaruit ze bestaan, ionen of moleculen. Het tegenovergestelde van de structuur van kristallijne lichamen is ongeordend, wanordelijke structuur van amorfe lichamen. De overgrote meerderheid van mineralen, inclusief edelstenen, heeft een ordelijke interne structuur, deze mineralen zijn echter zeldzaam in de vorm van goed gevormde kristallen. Dat er zulke kristallen ontstaan, er zijn speciale omstandigheden nodig om ze vrij te laten groeien, bijv.. in rotsspleten of holtes, waar er vrije ruimte is en een constante aanvoer van stoffen, waaruit ze zijn gevormd.

Structuur van het kristallijnen lichaam: de chloorionen en natriumionen in het steenzoutkristal zijn correct gerangschikt.

Verschillende eigenschappen zijn het resultaat van verschillende interne structuren van kristallijne en amorfe lichamen. Het is bekend uit de waarneming van kristallen, dat hun eigenschappen verschillen afhankelijk van de richting. De snelheid van kristalgroei hangt af van de richting, die de verscheidenheid van hun vormen beïnvloedt; hebben verschillende optische eigenschappen in verschillende richtingen, elektrisch, hardheid, het vermogen om langs vlakke parallelle oppervlakken te scheuren, dat wil zeggen, decolleté, binnenin. Deze eigenschappen zijn altijd hetzelfde bij kristallen in parallelle richtingen, verschillen over het algemeen in niet-parallelle richtingen. In amorfe lichamen daarentegen zijn de eigenschappen niet afhankelijk van de richting en zijn ze op elk punt hetzelfde. In tegenstelling tot kristallijne lichamen, die smelten en stollen bij een bepaalde temperatuur, amorfe lichamen hebben nooit een specifiek smeltpunt - ze worden geleidelijk zachter tijdens het verwarmen en veranderen in een vloeistof met een viscositeit die afneemt bij toenemende temperatuur.

Kristallijne lichamen zijn het onderwerp van kristallografisch onderzoek, omgaan met de uiterlijke vorm van kristallen (geometrische kristallografie), hun interne structuur (structurele kristallografie) en de relaties tussen de structuur van kristallen en hun chemische samenstelling en eigenschappen (kristallochemie).

Structuur van het amorfe lichaam: De silicium- en zuurstofionen in het kwartsglas zijn onregelmatig gerangschikt.