КРИСТАЛНИ СИСТЕМИ: КОНЦЕПЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА, ВИДОВЕ, ПРИМЕРИ - ХИМИЯ - 2026

На системи кристални са набор от геометрични характеристики и симетрия елементи, които позволяват различни сортиране кристални клъстери. По този начин, в зависимост от относителните дължини на страните му, ъгъла между лицата му, вътрешните му оси и други геометрични аспекти, формата на един кристал завършва като се разграничава от друга.

Въпреки че кристалните системи са пряко свързани с кристалната структура на минерали, метали, неорганични или органични съединения, те се отнасят повече за качествата на външната им форма, а не за вътрешното разположение на техните атоми, йони или молекули.

Богатото разнообразие от минералогични кристали и техните симетрии се поддържат от шест кристални системи. Източник: Pexels

Шестте кристални системи са кубични, тетрагонални, шестоъгълни, орторомбични, моноклинични и триклинични. От шестоъгълната система произлиза триъгълният или ромбоедричният. Всеки кристал в чисто състояние, след като се характеризира, става една от тези шест системи.

В природата понякога е достатъчно да погледнете кристалите, за да знаете към коя система принадлежат; при условие че имате ясна команда за кристалография. В много случаи обаче това е трудна задача, тъй като кристалите се "разбъркват" или "деформират" в резултат на условията на средата им по време на растежа им.

Понятие и характеристика

Кристалните системи в началото могат да изглеждат абстрактна и трудна за разбиране тема. В природата не търсите кристали, които имат точната форма на куб; но споделете с него всичките му геометрични и изометрични качества. Дори като се има предвид това, все още може да бъде визуално невъзможно да се разбере към коя кристална система принадлежи даден образец.

За това съществуват техники за инструментална характеристика, които сред резултатите си показват стойностите за определени параметри, които разкриват коя кристална система се изследва; и освен това, той показва химичните свойства на кристала.

По този начин предпочитаната техника за характеризиране на кристалите е рентгенова кристалография; конкретно, рентгенова прахова дифракция.

Накратко: рентгенов лъч взаимодейства с кристала и се получава дифракционен модел: серия от концентрични точки, формата на които зависи от вътрешното разположение на частиците. Обработката на данните завършва с изчисляване на параметрите на единичната клетка; и с това се определя кристалната система.

Въпреки това всяка кристална система от своя страна се състои от кристални класове, които се съберат до общо 32. По същия начин произлизат и други различни форми. Ето защо кристалите са много разнообразни.

Видове кристални системи

Кубични или изометрични

Кубът е само един от кристалните класове, които обхваща кубичната система. Източник: Смидъл

Кубичната или изометричната система съответства на силно симетрични кристали. Кубът например представя поредица от симетрични операции, които го характеризират. В центъра на куба си представете, че е нарисуван кръст, който докосва лицата отгоре, отдолу и този отстрани. Разстоянията са равни и се пресичат под прав ъгъл.

Ако един кристал съответства на симетрията на куба, дори и да няма точно тази форма, той ще принадлежи на тази кристална система.

Тук се появяват петте кристални класа, съставляващи кубичната система: кубът, октаедърът, ромбичният додекаедър, икоситетраедърът и хексасизоедър. Всеки клас има свои варианти, които могат или не могат да бъдат отсечени (с плоски върхове).

четириъгълен

Тетрагонална единица. Източник: Станиран чрез Уикипедия.

Тетрагоналната система може да се визуализира така, сякаш представлява правоъгълник, който е получил обем. За разлика от куба, неговата с-ос е по-дълга или по-къса от нейните a-оси. Той също може да изглежда като куб, опънат нагоре или сгъстен.

Кристалните класове, съставляващи тетрагоналната система, са основните и четиристранни пирамиди, двойните осемстранни пирамиди, трапецоедрините и отново икоситетраедърът и шестоцизоедърът. Освен ако нямате под ръка хартиени форми, ще бъде трудно да разпознаете тези форми без помощта на дългогодишен опит.

шестоъгълен

Шестнадесетично задвижване. Източник: Станиран чрез Уикипедия.

Всяка кристална форма, чиято основа съответства на тази на шестоъгълник, ще принадлежи към шестоъгълната кристална система. Някои от неговите кристални класове са: дванадесетстранни пирамиди и двойни пирамиди.

тригонален

Основният кристал, който принадлежи към тригоналната система, също е шестоъгълен; но вместо да имат шест страни, те имат три. Кристалните му класове са: призми или тристранни пирамиди, ромбоедър и скалноедър.

Орторомбична

В орторомбичната система кристалите му имат ромбоедрична основа, което поражда форми, чиито три оси имат различна дължина. Кристалните му класове са: бипирамидни, бисфеноидни и пинакоидни.

моноклинния

Този път в моноклинната система основата е паралелограм, а не ромб. Кристалните му класове са: сфеноидни и тристранни призми.

триклинен

Триклинично звено. Източник: Станиран чрез Уикипедия.

Кристалите, които принадлежат към триклиничната система, са най-асиметричните. Като начало всичките му оси имат различна дължина, както и ъглите на лицата му, които са наклонени.

От тук идва и името му: три наклонени триклинични ъгли. Тези кристали често се бъркат с орторомбични, шестоъгълни и също приемат псевдокубични форми.

Сред кристалните му класове са пинакоидите, педионите и формите с четни числа от лица.

Примери за кристални системи

Някои съответни примери за всяка от кристалните системи ще бъдат цитирани по-долу.

Кубични или изометрични

Халите има изключителни кубични кристали. Източник: Родител Гери

Халитът, известен още като обикновена сол или натриев хлорид, е най-представителният пример за кубичната или изометричната система. Сред другите минерали или елементи, които принадлежат към тази система са:

-Fluorite

-Magnetite

-Diamond

-Espinela

-Galena

-Bismuth

Сребърно

-Gold

-Pyrite

-Garnet

четириъгълен

Вулфенитът е най-представителният пример на тетрагоналната кристална система. Източник: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0

В случая с тетрагоналната система минералът въллфенит е най-представителният пример. Сред другите минерали в тази система имаме:

-Casiterite

-Zircon

-Chalcopyrite

-Rutile

-Anatase

-Scheelita

-Apophyllite

Орторомбична

Минералът танзанит принадлежи към орторомбичната система. Източник: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0

Сред минералите, които кристализират в орторомбичната система, имаме:

-Tanzanite

-Baryta

-Olivine

сулфид

-Topaz

-Alexandrite

-Anhydrite

-Калиев перманганат

-Амониев перхлорат

-Chrisoberyl

-Zoisite

-Andalusita

моноклинния

Гипсовите кристали принадлежат към моноклинната система. Източник: Lysippos

Сред минералите на моноклинната система имаме:

-Azurite

-Cast

-Pyroxene

-Mica

-Spodumene

-Serpentine

- Лунен камък

-Vivianita

-Petalite

-Crisocolla

-Lazulite

триклинен

Халкантитовите кристали принадлежат към триклиничната система. Източник: Ra'ike

Сред минералите на триклиничната система имаме:

-Amazonite

-Feldspar

-Calcantite

-Rhodonite

-Turquoise

шестоъгълен

Перфектно шестоъгълни кристали аквамарин. Източник: Робърт М. Лавински чрез Wikipedia.

На изображението по-горе имаме пример за това, когато естествените форми моментално разкриват кристалната система на минерала. Сред някои минерали, които кристализират в шестоъгълната система, имаме:

-Emerald

-Калцит

-Dolomite

-Tourmaline

кварц

-Apatite

-Zincite

-Morganite

тригонален

Минералът аксинит принадлежи към тригоналната система. Източник: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0

И накрая, сред някои минерали, принадлежащи към тригоналната система, имаме:

-Axinite

-Pyrargyrite

-Nitratin

-Jarosita

-Agate

-Ruby

-Тигърското око

-Amethyst

-Jasper

-Sapphire

-Смерен кварц

-Hematite

Препратки

1. Шивър и Аткинс. (2008 г.). Неорганична химия. (Четвърто издание). Mc Graw Hill.
2. Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. (2008 г.). Химия (8-мо изд.). CENGAGE Обучение.
3. Геология в. (2020). Кристална структура и кристални системи. Възстановено от: geologyin.com
4. K. Seevakan & S. Bharanidharan. (2018). Техники за характеризиране на кристали. Международно списание за чиста и приложна математика том 119 № 12 2018, 5685-5701.
5. Wikipedia. (2020). Кристална система. Възстановено от: en.wikipedia.org
6. Fredrickson Group. (SF). 7-те кристални системи. Възстановено от: chem.wisc.edu
7. Кристална епоха. (2020). Седемте кристални системи. Възстановена от: crystalage.com
8. Д-р К. Менор Салван. (SF). Изометрично. Университет в Алкала. Възстановени от: espiadellabo.com