SISTEME CRISTALINE: CONCEPT ȘI CARACTERIZARE, TIPURI, EXEMPLE - CHIMIE - 2025

Sistemele de cristal sunt un set de caracteristici geometrice și elemente de simetrie care permit diferite grupuri de cristal de sortare. Astfel, în funcție de lungimile relative ale laturilor sale, unghiul dintre fețele sale, axele sale interne și alte aspecte geometrice, forma unui cristal sfârșește prin a se diferenția de celălalt.

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.

Diversitatea bogată de cristale mineralogice și simetriile lor sunt susținute de șase sisteme cristaline. Sursa: Pexels.

Cele șase sisteme cristaline sunt cubice, tetragonale, hexagonale, ortorombe, monoclinice și triclinice. Din sistemul hexagonal derivă trigonal sau romboedric. 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 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 „zdrobite” sau „deformate” ca urmare a condițiilor mediului lor în timpul creșterii lor.

Concept și caracterizare

Sistemele cristaline pot părea la început un subiect abstract și dificil de înțeles. În natură nu căutați cristale care au forma exactă a unui cub; dar împărtășește cu ea toate calitățile sale geometrice și izometrice. Chiar și în acest sens, poate fi imposibil din punct de vedere vizual să vă dați seama din ce sistem de cristal aparține un specimen.

Pentru aceasta, există tehnici de caracterizare instrumentală, care dintre rezultatele lor arată valorile anumitor parametri care dezvăluie care sistem cristalin este în studiu; în plus, subliniază proprietățile chimice ale cristalului.

Tehnica preferată pentru caracterizarea cristalelor este, prin urmare, cristalografia cu raze X; în special, difracția 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. Prelucrarea datelor, aceasta se termină prin calcularea parametrilor celulei unității; și cu aceasta, sistemul cristalin este determinat.

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

Tipuri de sisteme cristaline

Cubic sau izometric

Cubul este doar una dintre clasele cristaline pe care le cuprinde sistemul cubic. Sursa: Smiddle

Sistemul cubic sau izometric corespunde cristalelor extrem de simetrice. Cubul, de exemplu, prezintă o serie de operații de simetrie care îl caracterizează. În centrul cubului, imaginați-vă că este desenată o cruce care atinge fețele de deasupra, dedesubt, și cea din laturi. 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.

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

tetragonală

Unitate Tetragonală. Sursa: Stannered via Wikipedia.

Sistemul tetragonal poate fi vizualizat ca și cum ar fi un dreptunghi căruia i s-a dat volum. Spre deosebire de cub, axa lui C este mai lungă sau mai scurtă decât axa sa. De asemenea, ar putea arăta ca un cub întins sau comprimat.

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

Hexagonal

Conducere hex. Sursa: Stannered via Wikipedia.

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

trigonal

Baza un cristal care aparține sistemului trigonal este de asemenea hexagonală; dar în loc să aibă șase laturi, au trei. Clasele sale cristaline vin să fie: prisme sau piramidele cu trei fețe, romboedrul și scalenoedrul.

ortorombică

În sistemul ortoromb, cristalele sale au o bază romboedică, dând naștere formelor ale căror trei axe au lungimi diferite. Clasele sale cristaline sunt: ​​bipiramidale, bisfenoidale și pinacoide.

Monoclinic

De data aceasta, în sistemul monoclinic baza este o paralelogramă și nu un romboi. Clasele sale cristaline sunt: ​​prisme sfenoide și cu trei fețe.

triclinic

Unitate triclinică. Sursa: Stannered via Wikipedia.

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 îi vine numele: trei unghiuri înclinate, triclinice. Aceste cristale sunt adesea confundate cu ortorombe, hexagonale și adoptă, de asemenea, forme pseudocubice.

Printre clasele sale cristaline se numără pinacoidele, pedoanele și formele cu un număr egal de fețe.

Exemple de sisteme cristaline

Câteva exemple corespunzătoare pentru fiecare sistem de cristal vor fi citate mai jos.

Cubic sau izometric

Halita are cristale cubice excepționale. Sursa: Părintele Géry

Halita, cunoscută și sub denumirea de sare comună 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:

-Fluorite

-Magnetit

-Diamant

-Espinela

-Galena

-Bismut

-Argint

-Aur

-Pyrite

-Granat

tetragonală

Wulfenitul este cel mai reprezentativ exemplu al sistemului cristalului tetragonal. Sursa: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0

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

-Casiterite

-Zircon

-Chalcopyrite

-Rutile

-Anatase

-Scheelita

-Apophyllite

ortorombică

Tanzanitul mineral aparține sistemului ortoromic. Sursa: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0

Printre mineralele care se cristalizează în sistemul ortoromb avem:

-Tanzanite

-Baryta

-Olivine

-Sulf

-Topaz

-Alexandrite

-Anhidrit

-Permanganat de potasiu

-Aclorat de amoniu

-Chrisoberyl

-Zoisite

-Andalusita

Monoclinic

Cristalele de gips aparțin sistemului monoclinic. Sursa: Lysippos

Printre mineralele sistemului monoclinic avem:

-Azurite

-Cast

-Pyroxene

-Mica

-Spodumene

-Serpentine

-Piatră moale

-Vivianita

-Petalite

-Crisocolla

-Lazulit

triclinic

Cristalele de chacanthite aparțin sistemului triclinic. Sursa: Ra'ike

Printre mineralele sistemului triclinic avem:

-Amazonite

-Feldspat

-Calcantite

-Rhodonite

-Turcoaz

Hexagonal

Cristale de acvamarină perfect hexagonale. Sursa: Robert M. Lavinsky prin Wikipedia.

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

-Smarald

-Calcite

-Dolomită

-Tourmaline

-Cuarţ

-Apatit

-Zincite

-Morganite

trigonal

Axina minerală aparține sistemului trigonal. Sursa: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0

Și în final, printre unele minerale aparținând sistemului trigonal avem:

-Axinite

-Pyrargyrite

-Nitratin

-Jarosita

-Agat

-Rubin

-Ochiul lui Tiger

-Ametist

-Jasp

-Safir

-Carț moale

-Hematite

Referințe

1. Shiver & Atkins. (2008). Chimie anorganică . (A patra editie). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck și Stanley. (2008). Chimie (Ediția a VIII-a). CENGAGE Învățare.
3. Geologie În. (2020). Structura cristalelor și sisteme de cristal. Recuperat din: geologyin.com
4. K. Seevakan și S. Bharanidharan. (2018). Tehnici de caracterizare a cristalelor. Revista internațională de matematică pură și aplicată Volumul 119 nr. 12 2018, 5685-5701.
5. Wikipedia. (2020). Sistem de cristal. Recuperat de la: en.wikipedia.org
6. Fredrickson Group. (Sf). Cele 7 sisteme de cristal. Recuperat din: chem.wisc.edu
7. Epoca cristalului. (2020). Cele șapte sisteme de cristal. Recuperat de la: crystalage.com
8. Dr. C. Menor Salván. (Sf). Izometrică. Universitatea din Alcalá. Recuperat de la: espiadellabo.com