Kristal Tanımı, Örnekler ve Ortak Tipler

Bir kristal şunlardan oluşur: Önemli olmak atomların, moleküllerin veya iyonların düzenli bir dizilişinden oluşur. Oluşan kafes üç boyutlu olarak uzanır.

Tekrarlanan birimler olduğu için kristallerin tanınabilir yapıları vardır. Büyük kristaller düz bölgeler (yüzler) ve iyi tanımlanmış açılar gösterir.

Belirgin düz yüzlere sahip kristallere euhedral kristaller, tanımlanmış yüzlere sahip olmayanlara anhedral kristaller denir. Her zaman periyodik olmayan sıralı atom dizilerinden oluşan kristallere quasicrystals denir.

"Kristal" kelimesi Eski Yunanca kelimesinden gelir krustalloshem "kaya kristali" hem de "buz" anlamına gelir. Kristallerin bilimsel çalışmasına kristalografi denir.

Kristal olarak karşılaştığınız günlük malzemelere örnekler sofra tuzu (sodyum klorür veya halit kristalleri), şeker (sukroz) ve Kar taneleri. Birçok değerli taş, kuvars ve elmas dahil olmak üzere kristallerdir.

Kristallere benzeyen ancak aslında polikristal olan birçok malzeme de vardır. Polikristaller, mikroskobik kristaller bir katı oluşturmak üzere birleştiklerinde oluşur. Bu malzemeler sıralı kafeslerden oluşmaz.

Polikristallerin örnekleri arasında buz, birçok metal örneği ve seramik bulunur. Daha az yapı, iç yapıyı bozan amorf katılar tarafından sergilenir. Amorf bir katı örneği, yönlü olduğunda bir kristale benzeyebilen, ancak bir tane olmayan camdır.

Kristallerdeki atomlar veya atom grupları arasında oluşan kimyasal bağ türleri, boyutlarına ve elektronegatifliklerine bağlıdır. Bağlarına göre gruplandırılmış dört kristal kategorisi vardır:

1. Kovalent Kristaller: Kovalent kristallerdeki atomlar, kovalent bağlarla bağlanır. Saf metal olmayanlar, kovalent bileşikler (örneğin çinko sülfür) gibi kovalent kristaller (örn. Elmas) oluşturur.
2. Moleküler Kristaller: Bütün moleküller birbirine organize bir şekilde bağlanır. Buna iyi bir örnek, sükroz molekülleri içeren bir şeker kristalidir.
3. Metalik Kristaller: Metaller genellikle bazı değerlik elektronlarının kafes boyunca serbestçe hareket ettiği metalik kristaller oluştururlar. Örneğin demir, farklı metalik kristaller oluşturabilir.
4. İyonik Kristaller: Elektrostatik kuvvetler iyonik bağlar oluşturur. Klasik bir örnek, bir halit veya tuz kristalidir.

Yedi kristal yapı sistemi vardır, bunlar da denir kafesler veya boşluk kafesleri:

1. Kübik veya İzometrik: Bu şekil oktahedronları ve dodecahedronları ve küpleri içerir.
2. dörtgen: Bu kristaller prizmalar ve çift piramitler oluşturur. Bir eksen diğerinden daha uzun olması dışında yapı kübik bir kristal gibidir.
3. ortorombik: Bunlar, dörtgen prizmalar ve tetragolara benzeyen ancak kare kesitleri olmayan dipiramitlerdir.
4. Altıgen: Altıgen kesitli altı taraflı prizmalar.
5. köşeli: Bu kristallerin üç kat ekseni vardır.
6. triklinik: Trisiklik kristaller simetrik olma eğilimindedir.
7. monoklinik: Bu kristaller çarpık dörtgen şekillere benzemektedir.

Kafesler, hücre başına bir kafes noktasına veya birden fazlaya sahip olabilir ve toplam 14 Bravais kristal kafes türü verir. Fizikçi ve kristalograf Auguste Bravais için adlandırılan Bravais kafesleri, bir dizi ayrık nokta tarafından yapılan üç boyutlu diziyi tanımlar.

Bir madde birden fazla kristal kafes oluşturabilir. Örneğin, su altıgen buz (kar taneleri gibi), kübik buz ve eşkenar dörtgen buz oluşturabilir. Amorf buz da oluşturabilir.

Karbon elmas (kübik kafes) ve grafit (altıgen kafes) oluşturabilir.

Bir kristal oluşturma işlemine denir kristalleşme. Kristalizasyon genellikle katı bir kristal bir sıvı veya çözeltiden büyüdüğünde meydana gelir.

Sıcak bir çözüm soğurken veya doymuş Çözelti buharlaşır, parçacıklar kimyasal bağların oluşmasına yetecek kadar yaklaşır. Kristaller ayrıca doğrudan gaz fazından tortulaşmadan oluşabilir. Sıvı kristaller katı kristaller gibi organize bir şekilde yönlendirilmiş parçacıklara sahiptir, ancak akabilirler.