KRISTALLINE SYSTEME: KONZEPT UND CHARAKTERISIERUNG, TYPEN, BEISPIELE - CHEMIE - 2025

Die Kristallsysteme sind eine Reihe von geometrischen Eigenschaften und Symmetrieelementen, die unterschiedliche Sortierkristallcluster ermöglichen. Abhängig von den relativen Längen seiner Seiten, dem Winkel zwischen seinen Flächen, seinen inneren Achsen und anderen geometrischen Aspekten unterscheidet sich die Form eines Kristalls von einem anderen.

Obwohl kristalline Systeme direkt mit der Kristallstruktur von Mineralien, Metallen, anorganischen oder organischen Verbindungen verbunden sind, beziehen sich diese eher auf die Eigenschaften ihrer äußeren Form und nicht auf die innere Anordnung ihrer Atome, Ionen oder Moleküle.

Die reiche Vielfalt mineralogischer Kristalle und ihre Symmetrien werden von sechs Kristallsystemen unterstützt. Quelle: Pexels.

Die sechs Kristallsysteme sind kubisch, tetragonal, hexagonal, orthorhombisch, monoklin und triklin. Aus dem hexagonalen System leitet sich das trigonale oder rhomboedrische ab. Jeder Kristall in seinem reinen Zustand wird nach seiner Charakterisierung zu einem dieser sechs Systeme.

In der Natur reicht es manchmal aus, die Kristalle zu betrachten, um zu wissen, zu welchem ​​System sie gehören. vorausgesetzt, Sie haben klare Kenntnisse der Kristallographie. In vielen Fällen ist dies jedoch eine mühsame Aufgabe, da die Kristalle aufgrund der Bedingungen ihrer Umgebung während ihres Wachstums "durcheinander" oder "deformiert" werden.

Konzept und Charakterisierung

Kristalline Systeme können zunächst wie ein abstraktes und schwer verständliches Thema erscheinen. In der Natur suchen Sie nicht nach Kristallen, die die exakte Form eines Würfels haben. aber teile mit ihm all seine geometrischen und isometrischen Eigenschaften. Selbst in diesem Sinne kann es visuell unmöglich sein, herauszufinden, zu welchem ​​Kristallsystem eine Probe gehört.

Hierzu gibt es instrumentelle Charakterisierungstechniken, deren Ergebnisse die Werte für bestimmte Parameter zeigen, aus denen hervorgeht, welches kristalline System untersucht wird. und darüber hinaus weist es auf die chemischen Eigenschaften des Kristalls hin.

Die bevorzugte Technik zur Charakterisierung von Kristallen ist daher die Röntgenkristallographie; speziell Röntgenpulverbeugung.

Kurz gesagt: Ein Röntgenstrahl interagiert mit dem Kristall und es wird ein Beugungsmuster erhalten: eine Reihe konzentrischer Punkte, deren Form von der inneren Anordnung der Partikel abhängt. Die Verarbeitung der Daten endet mit der Berechnung der Parameter der Einheitszelle. und damit wird das kristalline System bestimmt.

Jedes kristalline System besteht jedoch wiederum aus kristallinen Klassen, die sich zu insgesamt 32 addieren. Ebenso leiten sich daraus andere unterschiedliche Zusatzformen ab. Deshalb sind die Kristalle sehr unterschiedlich.

Arten von Kristallsystemen

Kubisch oder isometrisch

Der Würfel ist nur eine der kristallinen Klassen, die das kubische System einschließt. Quelle: Smiddle

Das kubische oder isometrische System entspricht hochsymmetrischen Kristallen. Der Würfel zeigt beispielsweise eine Reihe von Symmetrieoperationen, die ihn charakterisieren. Stellen Sie sich in der Mitte des Würfels vor, dass ein Kreuz gezeichnet wird, das die Flächen oben, unten und das an den Seiten berührt. Die Abstände sind gleich und schneiden sich rechtwinklig.

Wenn ein Kristall der Symmetrie des Würfels entspricht, gehört er zu diesem kristallinen System, auch wenn er nicht genau diese Form hat.

Hier kommen die fünf kristallinen Klassen zum Vorschein, aus denen das kubische System besteht: der Würfel, das Oktaeder, das rhombische Dodekaeder, das Ikositetraeder und das Hexacisoheder. Jede Klasse hat ihre eigenen Varianten, die abgeschnitten werden können oder nicht (mit flachen Eckpunkten).

Tetragonal

Tetragonale Einheit. Quelle: Gestannered über Wikipedia.

Das tetragonale System kann so dargestellt werden, als wäre es ein Rechteck, dem Volumen gegeben wurde. Im Gegensatz zum Würfel ist seine c-Achse länger oder kürzer als seine a-Achse. Es könnte auch wie ein Würfel aussehen, der gestreckt oder zusammengedrückt ist.

Die Kristallklassen, aus denen das tetragonale System besteht, sind die primären und vierseitigen Pyramiden, die doppelten achtseitigen Pyramiden, die Trapezoeder und wiederum das Ikositetraeder und das Hexacisoheder. Wenn Sie keine Papierformen zur Hand haben, ist es ohne jahrelange Erfahrung schwierig, diese Formen zu erkennen.

Sechseckig

Sechskantantrieb. Quelle: Gestannered über Wikipedia.

Jede kristalline Form, deren Basis der eines Sechsecks entspricht, gehört zum hexagonalen Kristallsystem. Einige seiner kristallinen Klassen sind: zwölfseitige Pyramiden und Doppelpyramiden.

Trigonal

Die Basis eines Kristalls, der zum trigonalen System gehört, ist ebenfalls hexagonal; aber anstatt sechs Seiten zu haben, haben sie drei. Seine kristallinen Klassen sind: Prismen oder dreiseitige Pyramiden, das Rhomboeder und das Skalenoeder.

Orthorhombisch

Im orthorhombischen System haben seine Kristalle eine rhomboedrische Basis, wodurch Formen entstehen, deren drei Achsen unterschiedlich lang sind. Seine kristallinen Klassen sind: bipyramidal, bisphenoidal und pinacoid.

Monoklin

Diesmal ist die Basis im monoklinen System ein Parallelogramm und keine Raute. Seine kristallinen Klassen sind: Keilbein und dreiseitige Prismen.

Triklinisch

Triklinische Einheit. Quelle: Gestannered über Wikipedia.

Die zum triklinen System gehörenden Kristalle sind am asymmetrischsten. Zunächst haben alle Achsen unterschiedliche Längen sowie die Winkel der Flächen, die geneigt sind.

Hier kommt der Name her: drei geneigte trikline Winkel. Diese Kristalle werden oft mit orthorhombischen, hexagonalen Kristallen verwechselt und nehmen auch pseudokubische Formen an.

Zu seinen kristallinen Klassen gehören Pinakoide, Pedionen und Formen mit gerader Anzahl von Gesichtern.

Beispiele für Kristallsysteme

Einige entsprechende Beispiele für jedes der Kristallsysteme werden nachstehend angeführt.

Kubisch oder isometrisch

Halit hat außergewöhnliche kubische Kristalle. Quelle: Eltern Géry

Halit, auch als Kochsalz oder Natriumchlorid bekannt, ist das repräsentativste Beispiel für das kubische oder isometrische System. Unter anderen Mineralien oder Elementen, die zu diesem System gehören, sind:

-Fluorit

-Magnetit

-Diamant

-Espinela

-Galena

-Wismut

-Silber

-Gold

-Pyrit

-Granat

Tetragonal

Wulfenit ist das repräsentativste Beispiel für das tetragonale Kristallsystem. Quelle: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0

Im Fall des tetragonalen Systems ist das Mineral Wulfenit das repräsentativste Beispiel. Unter anderen Mineralien in diesem System haben wir:

-Kasiterit

-Zirkon

-Chalcopyrit

-Rutile

-Anatase

-Scheelita

-Apophyllit

Orthorhombisch

Das Mineral Tansanit gehört zum orthorhombischen System. Quelle: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0

Unter den Mineralien, die im orthorhombischen System kristallisieren, haben wir:

-Tanzanit

-Baryt

-Olivin

-Schwefel

-Topas

-Alexandrit

-Anhydrit

-Kaliumpermanganat

-Ammoniumperchlorat

-Chrisoberyl

-Zoisit

-Andalusit

Monoklin

Gipskristalle gehören zum monoklinen System. Quelle: Lysippos

Unter den Mineralien des monoklinen Systems haben wir:

-Azurit

-Besetzung

-Pyroxen

-Glimmer

-Spodumen

-Serpentin

-Mondstein

-Vivianita

-Petalit

-Crisocolla

-Lazulite

Triklinisch

Chalkanthitkristalle gehören zum triklinen System. Quelle: Ra'ike

Unter den Mineralien des triklinen Systems haben wir:

-Amazonit

-Feldspat

-Calcantite

-Rhodonit

-Türkis

Sechseckig

Perfekt hexagonale Aquamarin-Kristalle. Quelle: Robert M. Lavinsky über Wikipedia.

Im obigen Bild haben wir ein Beispiel dafür, wann natürliche Formen das kristalline System des Minerals sofort offenbaren. Unter einigen Mineralien, die im hexagonalen System kristallisieren, haben wir:

-Smaragd

-Calcite

-Dolomit

-Tourmalin

-Quarz

-Apatit

-Zinkit

-Morganit

Trigonal

Das Mineral Axinit gehört zum trigonalen System. Quelle: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0

Und schließlich haben wir unter einigen Mineralien, die zum trigonalen System gehören, Folgendes:

-Axinit

-Pyrargyrit

-Nitratin

-Jarosita

-Achat

-Rubin

-Tigerauge

-Amethyst

-Jaspis

-Saphir

-Rauchquarz

-Hematit

Verweise

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