Az ionos kristályrács fizikai tulajdonságai. Nagy olaj- és gázlexikon

A legtöbb anyagot az jellemzi, hogy a körülményektől függően három halmazállapotú aggregációs állapot egyikében van: szilárd, folyékony vagy gáznemű.

Például a normál nyomású víz a 0-100 o C hőmérséklet-tartományban folyékony, 100 o C feletti hőmérsékleten csak gáz halmazállapotban létezhet, 0 o C alatti hőmérsékleten pedig szilárd halmazállapotú.
A szilárd halmazállapotú anyagokat amorf és kristályos anyagokra osztják.

Az amorf anyagokra jellemző a tiszta olvadáspont hiánya: folyékonyságuk a hőmérséklet emelkedésével fokozatosan növekszik. Az amorf anyagok közé tartoznak az olyan vegyületek, mint a viasz, a paraffin, a legtöbb műanyag, üveg stb.

A kristályos anyagok azonban meghatározott olvadásponttal rendelkeznek, pl. a kristályos szerkezetű anyag szilárd halmazállapotból folyékony halmazállapotba kerül nem fokozatosan, hanem hirtelen, meghatározott hőmérséklet elérésekor. A kristályos anyagok példái közé tartozik a konyhasó, a cukor és a jég.

Az amorf és kristályos szilárd anyagok fizikai tulajdonságainak különbsége elsősorban az ilyen anyagok szerkezeti sajátosságaiból adódik. Mi a különbség az amorf és a kristályos halmazállapotú anyag között, az alábbi ábrán látható a legkönnyebben:

Mint látható, az amorf anyagban, a kristályos anyaggal ellentétben, nincs rend a részecskék elrendezésében. Ha egy kristályos anyagban gondolatban összeköt két egymáshoz közeli atomot egy egyenes vonallal, akkor azt tapasztalhatja, hogy pontosan meghatározott időközönként ugyanazok a részecskék fekszenek ezen a vonalon:

Így kristályos anyagok esetében beszélhetünk olyan fogalomról, mint a kristályrács.

Kristályrács térbeli keretnek nevezzük, amely összeköti a tér azon pontjait, amelyekben a kristályt alkotó részecskék találhatók.

A tér azon pontjait, ahol a kristályt alkotó részecskék találhatók, ún kristályrács csomópontok .

Attól függően, hogy mely részecskék találhatók a kristályrács csomópontjaiban, megkülönböztetik őket: molekuláris, atomi, ionos És fém kristályrácsok .

Csomópontokban molekuláris kristályrács

Jégkristályrács, mint a molekularács példája

Vannak olyan molekulák, amelyeken belül az atomokat erős kovalens kötés köti össze, de magukat a molekulákat gyenge intermolekuláris erők tartják egymás közelében. Az ilyen gyenge intermolekuláris kölcsönhatások miatt a molekularácsos kristályok törékenyek. Az ilyen anyagok lényegesen alacsonyabb olvadás- és forráspontjukkal különböznek a más szerkezetű anyagoktól, nem vezetnek elektromos áramot, és különböző oldószerekben oldódnak vagy nem. Az ilyen vegyületek oldatai a vegyület osztályától függően vezethetnek vagy nem vezetnek elektromos áramot. A molekuláris kristályrácsos vegyületek sok egyszerű anyagot tartalmaznak - nemfémek (edzett H 2, O 2, Cl 2, ortorombos kén S 8, fehér foszfor P 4), valamint sok összetett anyag - nem fémek hidrogénvegyületei, savak, nem fém-oxidok, a legtöbb szerves anyag. Megjegyzendő, hogy ha egy anyag gáznemű vagy folyékony halmazállapotú, akkor nem helyénvaló molekuláris kristályrácsról beszélni: helyesebb a molekuláris szerkezeti típus kifejezést használni.

Gyémánt kristályrács, mint például az atomrács

Csomópontokban atomi kristályrács

atomok vannak. Ezen túlmenően egy ilyen kristályrács összes csomópontja erős kovalens kötéseken keresztül „össze van kötve” egyetlen kristályba. Valójában egy ilyen kristály egy óriási molekula. Szerkezeti sajátosságaiból adódóan minden atomkristályrácsos anyag szilárd, magas olvadáspontú, kémiailag inaktív, sem vízben, sem szerves oldószerekben nem oldódik, olvadékai nem vezetnek elektromos áramot. Emlékeztetni kell arra, hogy az atomi típusú szerkezetű anyagok közé tartozik a bór B, a szén C (gyémánt és grafit), az egyszerű anyagokból származó szilícium Si, valamint az összetett anyagokból származó szilícium-dioxid SiO 2 (kvarc), a szilícium-karbid SiC, a bór-nitrid BN.

Olyan anyagokhoz, amelyek ionos kristályrács

a rácsos helyek ionos kötéseken keresztül egymáshoz kapcsolódó ionokat tartalmaznak.
Mivel az ionos kötések meglehetősen erősek, az ionrácsos anyagok viszonylag nagy keménységgel és tűzállósággal rendelkeznek. Leggyakrabban vízben oldódnak, és oldataik, mint az olvadékok, elektromos áramot vezetnek.
Az ionos kristályrácsos anyagok közé tartoznak a fém- és ammóniumsók (NH 4 +), a bázisok és a fém-oxidok. Egy anyag ionos szerkezetének biztos jele, hogy összetételében egyaránt jelen van egy tipikus fém és egy nemfém atomja.

A nátrium-klorid kristályrácsa, mint például az ionrács

szabad fémek kristályaiban figyelhető meg, például nátrium-nátriumban, vasban, vasban, magnézium-magnéziumban stb. Fémkristályrács esetén annak csomópontjai kationokat és fématomokat tartalmaznak, amelyek között elektronok mozognak. Ebben az esetben a mozgó elektronok időszakonként kationokhoz kapcsolódnak, így semlegesítve töltésüket, az egyes semleges fématomok pedig cserébe „kiszabadítják” elektronjaik egy részét, majd kationokká alakulnak. Valójában a „szabad” elektronok nem egyes atomokhoz, hanem az egész kristályhoz tartoznak.

Az ilyen szerkezeti jellemzők azt a tényt eredményezik, hogy a fémek jól vezetik a hőt és az elektromos áramot, és gyakran nagy a képlékenységük.
A fémek olvadáspontjának terjedése igen nagy. Például a higany olvadáspontja körülbelül mínusz 39 ° C (folyadék normál körülmények között), és a wolfram 3422 ° C. Meg kell jegyezni, hogy normál körülmények között a higanyt kivéve minden fém szilárd anyag.

A természetben kétféle szilárd anyag létezik, amelyek tulajdonságaiban jelentősen eltérnek. Ezek amorf és kristályos testek. Az amorf testeknek pedig nincs pontos olvadáspontjuk a melegítés során, fokozatosan meglágyulnak, majd folyékony állapotba mennek. Ilyen anyagok például a gyanta vagy a közönséges gyurma. De teljesen más a helyzet a kristályos anyagokkal. Egy bizonyos hőmérsékletig szilárd állapotban maradnak, és csak ennek elérése után olvadnak meg.

Minden az ilyen anyagok szerkezetéről szól. A kristályos szilárd anyagokban a részecskék, amelyekből állnak, bizonyos pontokon helyezkednek el. Ha pedig egyenes vonalakkal összekötjük őket, akkor valamiféle képzeletbeli keretet kapunk, amit kristályrácsnak neveznek. A kristályrácsok típusai pedig nagyon különbözőek lehetnek. És aszerint, hogy milyen részecskékből épültek fel, a rácsokat négy típusra osztják. Ezek ionos, atomi, molekuláris és

És ennek megfelelően a csomópontokban ionok találhatók, és ionos kötés van közöttük. lehet egyszerű (Cl-, Na+) vagy összetett (OH-, SO2-). És az ilyen típusú kristályrácsok tartalmazhatnak néhány fém-hidroxidot és -oxidot, sókat és más hasonló anyagokat. Vegyük például a közönséges nátrium-kloridot. Negatív klórionokat és pozitív nátriumionokat váltogat, amelyek köbös kristályrácsot alkotnak. Az ilyen rácsban lévő ionos kötések nagyon stabilak, és az ezen elv szerint „épített” anyagok meglehetősen nagy szilárdsággal és keménységgel rendelkeznek.

Vannak olyan típusú kristályrácsok is, amelyeket atominak neveznek. Itt a csomópontok olyan atomokat tartalmaznak, amelyek között erős kovalens kötés van. Nem sok anyagnak van atomrácsa. Ide tartozik a gyémánt, valamint a kristályos germánium, a szilícium és a bór. Vannak olyan összetett anyagok is, amelyek atomi kristályrácsot tartalmaznak, és ennek megfelelően rendelkeznek. Ezek a hegyikristály és a szilícium-dioxid. És a legtöbb esetben az ilyen anyagok nagyon erősek, kemények és tűzállóak. Gyakorlatilag oldhatatlanok is.

A kristályrácsok molekuláris típusai pedig sokféle anyagot tartalmaznak. Ide tartozik a fagyott víz, azaz a közönséges jég, a „szárazjég” - megszilárdult szén-monoxid, valamint a szilárd hidrogén-szulfid és a hidrogén-klorid. A molekularácsok sok szilárd szerves vegyületet is tartalmaznak. Ide tartozik a cukor, a glükóz, a naftalin és más hasonló anyagok. És az ilyen rács csomópontjain található molekulák poláris és nem poláris kémiai kötésekkel kapcsolódnak egymáshoz. És annak ellenére, hogy a molekulák belsejében erős kovalens kötések vannak az atomok között, ezek a molekulák magukat a rácsban tartják a nagyon gyenge intermolekuláris kötések miatt. Ezért az ilyen anyagok meglehetősen illékonyak, könnyen megolvadnak, és nincs nagy keménységük.

Nos, a fémeknek sokféle kristályrácsa van. Csomópontjaik pedig atomokat és ionokat is tartalmazhatnak. Ebben az esetben az atomok könnyen ionokká alakulhatnak, feladva elektronjaikat a „közös használatra”. Ugyanígy az ionok, miután „befogtak” egy szabad elektront, atomokká válhatnak. És ez a rács határozza meg a fémek olyan tulajdonságait, mint plaszticitás, alakíthatóság, hő- és elektromos vezetőképesség.

Ezenkívül a fémek és más anyagok kristályrácsainak típusait hét fő rendszerre osztják a rács elemi celláinak alakja szerint. A legegyszerűbb a köbös cella. Vannak még rombikus, tetragonális, hatszögletű, romboéderes, monoklin és triklinikus egységsejtek, amelyek meghatározzák a teljes kristályrács alakját. De a legtöbb esetben a kristályrácsok összetettebbek, mint a fent felsoroltak. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az elemi részecskék nemcsak magukban a rácscsomópontokban helyezkedhetnek el, hanem annak közepén vagy szélein is. A fémek közül pedig a legelterjedtebb a következő három összetett kristályrács: arc-központú köbös, testközpontú köbös és hatszögletű szorosan tömörített. A fémek fizikai jellemzői is nemcsak kristályrácsuk alakjától, hanem az atomközi távolságtól és egyéb paraméterektől is függnek.

A szilárd anyagok általában kristályos szerkezetűek. Jellemzője a részecskék helyes elrendezése a tér szigorúan meghatározott pontjain. Ha ezeket a pontokat gondolatilag összekötjük egymást metsző egyenesekkel, akkor egy térbeli keret alakul ki, amelyet ún kristályrács.

Azokat a pontokat, ahol a részecskék találhatók, ún kristályrács csomópontok. Egy képzeletbeli rács csomópontjai ionokat, atomokat vagy molekulákat tartalmazhatnak. Oszcilláló mozgásokat végeznek. A hőmérséklet növekedésével a rezgések amplitúdója nő, ami a testek hőtágulásában nyilvánul meg.

A részecskék típusától és a köztük lévő kapcsolat jellegétől függően négyféle kristályrácsot különböztetünk meg: ionos, atomi, molekuláris és fémes.

Az ionokból álló kristályrácsokat ionosnak nevezzük. Ionos kötésekkel rendelkező anyagok alkotják őket. Példa erre a nátrium-klorid kristály, amelyben, mint már említettük, minden nátriumiont hat kloridion vesz körül, és mindegyik kloridiont hat nátriumion vesz körül. Ez az elrendezés akkor felel meg a legsűrűbb tömítésnek, ha az ionokat a kristályban elhelyezkedő gömbökként ábrázoljuk. Nagyon gyakran a kristályrácsokat az ábrán látható módon ábrázolják, ahol csak a részecskék egymáshoz viszonyított helyzete van feltüntetve, méretük azonban nem.

Egy adott részecskével egy kristályban vagy egy egyedi molekulában a legközelebbi szomszédos részecskék számát ún. koordinációs szám.

A nátrium-klorid rácsban mindkét ion koordinációs száma 6. Tehát egy nátrium-klorid kristályban lehetetlen elkülöníteni az egyes sómolekulákat. Nincsenek. Az egész kristályt egy óriási makromolekulának kell tekinteni, amely egyenlő számú Na + és Cl - ionból áll, Na n Cl n, ahol n nagy szám. Az ilyen kristályokban az ionok közötti kötések nagyon erősek. Ezért az ionrácsos anyagok viszonylag nagy keménységgel rendelkeznek. Tűzállóak és alacsonyan repülnek.

Az ionos kristályok megolvadása az ionok egymáshoz viszonyított geometriailag helyes orientációjának megzavarásához és a köztük lévő kötés erősségének csökkenéséhez vezet. Ezért olvadékaik elektromos áramot vezetnek. Az ionos vegyületek általában könnyen oldódnak poláris molekulákból álló folyadékokban, például vízben.

A kristályrácsokat, amelyek csomópontjaiban egyedi atomok vannak, atomoknak nevezzük. Az ilyen rácsokban lévő atomok erős kovalens kötésekkel kapcsolódnak egymáshoz. Példa erre a gyémánt, a szén egyik módosulata. A gyémánt szénatomokból áll, amelyek mindegyike négy szomszédos atomhoz kapcsolódik. A szén koordinációs száma a gyémántban 4 . A gyémántrácsban, akárcsak a nátrium-klorid-rácsban, nincsenek molekulák. Az egész kristályt óriási molekulának kell tekinteni. Az atomi kristályrács a szilárd bórra, szilíciumra, germániumra és egyes elemek szénnel és szilíciummal alkotott vegyületeire jellemző.

A (poláris és nem poláris) molekulákból álló kristályrácsokat molekulárisnak nevezzük.

Az ilyen rácsokban lévő molekulák viszonylag gyenge intermolekuláris erőkkel kapcsolódnak egymáshoz. Ezért a molekularácsos anyagok alacsony keménységűek és alacsony olvadáspontúak, vízben oldhatatlanok vagy gyengén oldódnak, és oldataik szinte nem vezetnek elektromos áramot. A molekuláris ráccsal rendelkező szervetlen anyagok száma kicsi.

Ilyenek például a jég, a szilárd szén-monoxid (IV) („szárazjég”), a szilárd hidrogén-halogenidek, a szilárd egyszerű anyagok, amelyeket egy- (nemesgázok), két- (F 2, Cl 2, Br 2, I 2, H 2, O 2, N 2), három- (O 3), négy- (P 4), nyolc- (S 8) atomos molekulák. A jód molekuláris kristályrácsát az ábra mutatja. . A legtöbb kristályos szerves vegyületnek van molekularácsa.

Boyle atommolekuláris elmélete szerint minden anyag olyan molekulákból áll, amelyek állandó mozgásban vannak. De van-e konkrét szerkezet az anyagokban? Vagy egyszerűen véletlenszerűen mozgó molekulákból állnak?

Valójában minden szilárd halmazállapotú anyag világos szerkezettel rendelkezik. Az atomok és molekulák mozognak, de a részecskék közötti vonzási és taszító erők kiegyensúlyozottak, így az atomok és molekulák a tér egy bizonyos pontján helyezkednek el (de továbbra is kis ingadozásokat okoznak a hőmérséklet függvényében). Az ilyen szerkezeteket ún kristályrácsok. Azokat a helyeket, ahol maguk a molekulák, ionok vagy atomok találhatók, nevezzük csomópontok. És a csomópontok közötti távolságot - azonosság időszakai. A részecskék térbeli helyzetétől függően többféle típus létezik:

1. atom;
2. ión;
3. molekuláris;
4. fém.

Folyékony és gáz halmazállapotban az anyagoknak nincs tiszta rácsuk, molekuláik kaotikusan mozognak, ezért nincs alakjuk. Például az oxigén gáz halmazállapotban színtelen, szagtalan gáz folyékony állapotban (-194 fokon) kékes oldat. Amikor a hőmérséklet -219 fokra csökken, az oxigén szilárd halmazállapotúvá válik, és vörös színűvé válik. rács, miközben hószerű, kék színű masszává válik.

Érdekes módon az amorf anyagoknak nincs tiszta szerkezete, ezért nincs szigorú olvadás- és forráspontjuk. Melegítéskor a gyanta és a gyurma fokozatosan meglágyul és folyékonnyá válik, nincs tiszta átmeneti fázisuk.

Atom kristályrács

A csomópontok atomokat tartalmaznak, ahogy a neve is sugallja. Ezek az anyagok nagyon erősek és tartósak, mivel a részecskék között kovalens kötés jön létre. A szomszédos atomok egy-egy elektronpáron osztoznak egymással (pontosabban elektronfelhőik egymásra vannak rétegezve), ezért nagyon jól kapcsolódnak egymáshoz. A legnyilvánvalóbb példa a gyémánt, amely a Mohs-skálán a legnagyobb keménységgel rendelkezik. Érdekes módon a gyémánt, akárcsak a grafit, szénhidrátokból áll. A grafit nagyon törékeny anyag (Mohs-keménység 1), ami jól mutatja, hogy mennyi függ a típustól.

Atomvidék rács a természetben rosszul oszlik el, ide tartozik: kvarc, bór, homok, szilícium, szilícium-oxid (IV), germánium, hegyikristály. Ezeket az anyagokat magas olvadáspont, szilárdság jellemzi, ezek a vegyületek nagyon kemények és vízben oldhatatlanok. Az atomok közötti nagyon erős kötések miatt ezek a kémiai vegyületek alig lépnek kölcsönhatásba másokkal, és nagyon rosszul vezetik az áramot.

Ionos kristályrács

Ebben a típusban az ionok minden csomópontban találhatók. Ennek megfelelően ez a típus az ionos kötésekkel rendelkező anyagokra jellemző, például: kálium-klorid, kalcium-szulfát, réz-klorid, ezüst-foszfát, réz-hidroxid stb. Az ilyen részecskekapcsolati sémával rendelkező anyagok közé tartozik;

• só;
• fém-hidroxidok;
• fém-oxidok.

A nátrium-klorid váltakozó pozitív (Na +) és negatív (Cl -) ionokat tartalmaz. Egy csomópontban található egy klórion vonz két nátriumiont (az elektromágneses tér miatt), amelyek a szomszédos csomópontokban helyezkednek el. Így egy kocka jön létre, amelyben a részecskék összekapcsolódnak.

Az ionrácsot szilárdság, tűzállóság, stabilitás, keménység és nem illékonyság jellemzi. Egyes anyagok elektromos áramot vezethetnek.

Molekuláris kristályrács

Ennek a szerkezetnek a csomópontjai olyan molekulákat tartalmaznak, amelyek szorosan egymásba vannak csomagolva. Az ilyen anyagokat kovalens poláris és nem poláris kötések jellemzik. Érdekesség, hogy a kovalens kötéstől függetlenül a részecskék között nagyon gyenge vonzerő van (a van der Waals erők gyengesége miatt). Ezért az ilyen anyagok nagyon törékenyek, alacsony forrás- és olvadáspontúak, valamint illékonyak. Ezek az anyagok: víz, szerves anyagok (cukor, naftalin), szén-monoxid (IV), hidrogén-szulfid, nemesgázok, két- (hidrogén, oxigén, klór, nitrogén, jód), három- (ózon), négy- (foszfor) ), nyolcatomos (kén) anyagok stb.

Az egyik megkülönböztető jellemzője az ez az, hogy a szerkezeti és térbeli modell minden fázisban (szilárd, folyékony és gáznemű) megmarad.

Fém kristályrács

A csomópontokban ionok jelenléte miatt a fémrács hasonlónak tűnhet egy ionrácshoz. Valójában ez két teljesen különböző modell, különböző tulajdonságokkal.

A fém sokkal rugalmasabb és képlékenyebb, mint az ionos, szilárdság, nagy elektromos és hővezető képesség jellemzi, ezek az anyagok jól olvadnak és jól vezetik az elektromos áramot. Ez azzal magyarázható, hogy a csomópontok pozitív töltésű fémionokat (kationokat) tartalmaznak, amelyek az egész szerkezetben mozoghatnak, biztosítva ezzel az elektronok áramlását. A részecskék kaotikusan mozognak a csomópontjuk körül (nincs elég energiájuk a túllépéshez), de amint megjelenik egy elektromos mező, az elektronok áramot képeznek, és a pozitívból a negatív tartományba rohannak.

A fémkristályrács fémekre jellemző, például: ólom, nátrium, kálium, kalcium, ezüst, vas, cink, platina és így tovább. Többek között többféle csomagolásra oszlik: hatszögletű, testközéppontos (legkevésbé sűrű) és arcközpontú. Az első csomag a cinkre, kobaltra, magnéziumra, a második a báriumra, vasra, nátriumra, a harmadik a rézre, alumíniumra és kalciumra jellemző.

Így, a rács típusától függően sok tulajdonságtól, valamint az anyag szerkezetétől függ. A típus ismeretében megjósolhatja például, hogy milyen lesz egy tárgy tűzállósága vagy erőssége.

Kristályrács- egyenlő, párhuzamos orientált csúcsokban elhelyezkedő pontrendszer és a lapok mentén szomszédos paralelepipedonok hézagmentesen, kitöltve a csomópontoknak nevezett pontok terét, az egyeneseket - sorokat, síkokat - rácsokat, paralelepipedonokat elemi celláknak nevezzük.

A kristályrácsok típusai: atomi - ha az atomok a csomópontokban helyezkednek el, ionos - ha ionok helyezkednek el a csomópontokban, molekuláris - ha a molekulák a csomópontokban helyezkednek el

2. A kristályos anyagok tulajdonságai - homogenitás, anizotrópia, önvágás képessége.

Egyöntetűség- egy anyag két azonos elemi térfogata, térben párhuzamosan orientált, de az anyag különböző pontjain izolált, tulajdonságaiban teljesen azonos (beril - turmalin).

Anizotrópia- a kristályrács különböző irányaiban nem párhuzamos irányokban sok tulajdonság (például szilárdság, keménység, törésmutató) eltérő.

Az önmegsemmisítés képessége– a kristályok azon tulajdonsága, hogy szabadon növekedve szabályosan fazettált poliédereket képeznek.

A kétéderes csomópontok állandóságának tulajdonsága– ugyanazon anyag összes kristályában a megfelelő lapok és élek közötti szögek azonosak.

3. A szingónia fogalma. Milyen kategóriákra oszthatók a szingóniák?

A szingónia szimmetriatípusok halmaza, amelyek 1 vagy több közös szimmetriaelemmel rendelkeznek, azonos számú egységiránnyal. A cellát az a, b és c tengelyek és a cellaszögek közötti kapcsolatok jellemzik.

7 van osztva:

legalacsonyabb( ne legyenek szimmetriatengelyei magasabbak, mint a másodrendű)

Átlagos ( egy magasabb rendű szimmetriatengelyük van)

Egységes irányok– kristályokban nem ismétlődő irányok.

Mivel a kristályok szimmetriájának legnagyobb osztályozási osztálya, minden szimmetriacsoport több szimmetriapontcsoportot és Bravais-rácsot tartalmaz.

4.Egyszerű formák és kombinációk. Az egyszerű formák kristályban való elkülönítésének fizikai jelentése.

Megjelenésük alapján a kristályokat egyszerű formákra és kombinációkra osztják. Egyszerű formák– az egyik oldalról egy szimmetriaelem hatására nyert kristályok.

A szimmetria elemei:

geometriai kép

szimmetriasík– a képre merőleges sík, amely az ábrát 2 részre osztja, amely tárgynak és annak tükörképének felel meg.

Szimmetriatengely- ez a képre merőleges egyenes, 360 o körüli elforgatással az ábra n-szer igazodik önmagához.

A szimmetria középpontja- a kristály belsejében lévő pont, amelyet az jellemez, hogy minden rajta húzott egyenes mindkét oldalon azonos távolságra lévő azonos pontokkal találkozik.

Kombinációk- különböző alakú és méretű lapokból álló kristályok. Két vagy több egyszerű forma kombinációja alkotja. Egy egyenletesen kifejlődött kristályon annyiféle lap található, ahány egyszerű forma van benne.

A különböző típusú arcok kiválasztása fizikai jelentése , mivel a különböző felületek különböző sebességgel nőnek és eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek (keménység, sűrűség, törésmutató).

Az egyszerű űrlapok nyitottak és zártak. Egy zárt egyszerű forma, azonos típusú lapok segítségével önállóan lezárja a teret (tetragonális dipiramis), a nyitott egyszerű forma csak más egyszerű formákkal (tetragonális gúla + sík) kombinálva tudja lezárni a teret. 47 egyszerű. formák összesen. Mindegyik kategóriákra van osztva:

A monoéder egy egyszerű forma, amelyet egy arc képvisel.

Pinacoid - két egyenlő párhuzamos lap, amelyek megfordíthatók.

Diéder - két egyenlő metszőlap (a folytatásukon keresztezheti egymást).

Rombikus prizma - négy egyenlő pár párhuzamos lap; keresztmetszetében rombuszt alkotnak.

A rombusz alakú piramisnak négy egyenlő, egymást metsző oldala van; keresztmetszetben is rombuszt alkotnak. A felsorolt ​​egyszerű űrlapok nyitottak, mivel nem zárják be a teret. A nyitott egyszerű formák, például egy rombos prizma kristályban való jelenléte szükségszerűen más egyszerű formák, például pinakoid vagy rombos bipiramis jelenlétét okozza, amely szükséges a zárt forma eléréséhez.

Az alacsonyabb rendű rendszerek zárt egyszerű formái közül a következőket jegyezzük meg. Rombos dipiramis: két rombusz alakú piramis, amelyek az alapjaikon kapcsolódnak össze; az alakzatnak nyolc különböző lapja van, amelyek keresztmetszete rombusz alakú; A rombusz alakú tetraédernek négy lapja van, amelyek körülzárják a teret, és ferde háromszög alakúak.

Középkategória(rendszerek: triklinikus, tetragonális, hatszögletű) – 27 p.f.: monoéder, pinokoid, 6 dipiramis, 6 piramis, 6 prizma, tetraéder, romboéder, 3 trapézéder (trapéz alakú lapok), 2 tetraéder, amelyet doubling lapok alkotnak. és romboéder).

Legmagasabb kategória– 15 p.f.: a főbbek a tetraéder, oktaéder, kocka. Ha egy lap helyett 3 lap van - egy tritetraéder, ha 6 - egy hexatetraéder, ha 4 - egy tetratetraéder.

A lapok lehetnek 3x, 4x, 5x: 3x - trigon, 4x - tetragon, 5x - ötszög.

Az egyszerű kristályforma egy adott szimmetriaosztályba tartozó szimmetrikus műveletekkel összekapcsolt lapok családja. Minden olyan lapnak, amely egyetlen egyszerű kristályformát alkot, egyenlő méretűnek és formájúnak kell lennie. Egy kristály egy vagy több egyszerű formát tartalmazhat. Több egyszerű forma kombinációját kombinációnak nevezzük.

Zárt formák azok, amelyek élei teljesen bezárják a közéjük zárt teret, például egy kocka;

A nyitott egyszerű formák nem zárnak be teret, és nem létezhetnek önállóan, csak kombinációkban. Például prizma + pinakoid.

6. ábra.

A legalacsonyabb kategória egyszerű formái: monoéder (1), pinakoid (2), diéder (3).

Alsó szingóniákban a következő nyílt egyszerű alakok lehetségesek (6. ábra):

Monoéder (a görög „mono” szóból – egy, „hedra” – arc) – egy egyszerű forma, amelyet egyetlen arc képvisel. Az egyéder például egy piramis alapja.

 A pinacoid (a görög „pinax” szóból - tábla) egy egyszerű forma, amely két egyenlő, párhuzamos lapból áll, gyakran fordított irányban.

Diéder (a görög "di" szóból kettő, "éder" - arc) - egyszerű alakzat, amelyet két egyenlő metsző (néha a folytatásukon) él alkot, és "egyenes tetőt" alkot.

A rombikus prizma egy egyszerű alakzat, amely négy egyenlő, páronként párhuzamos lapból áll, amelyek keresztmetszetében rombuszt alkotnak.

Rombikus piramis – egyszerű forma, amely négy egyenlő, egymást metsző lapból áll; keresztmetszetében szintén rombusz. Az alsóbb rendszerek zárt egyszerű formái közül a következőket jegyezzük meg:

Rombikus dipiramis: két rombusz alakú piramis, amelyek az alapjainál kapcsolódnak össze. Az alakzatnak nyolc egyforma lapja van, amelyek keresztmetszete rombusz.

 Trigonális prizma (a görög "gon" szóból - szög) - három egyenlő lap, amelyek párhuzamos élek mentén metszik egymást, és keresztmetszetben egyenlő oldalú háromszöget alkotnak;

 Tetragonális prizma (a görög „tetra” szóból négy) - négy egyenlő pár párhuzamos lap, amelyek keresztmetszetben négyzetet alkotnak;

Hatszögletű prizma (a görög "hexa" szóból hat) - hat egyenlő lap, amelyek párhuzamos élek mentén metszik egymást, és keresztmetszetben szabályos hatszöget alkotnak.

A ditrigonal, ditetragonal és dihexagonal elnevezést a dupla lapszámú prizmák kapják, amikor az összes lap egyenlő, és a lapok között ugyanazok a szögek váltakoznak.

Piramisok - a középkategóriába tartozó kristályok egyszerű formái lehetnek, például prizmák, trigonálisak (és ditrigonálisak), tetragonálisak (és ditetragonálisak), hatszögletűek (és dihexagonálisak). Keresztmetszetben szabályos sokszögeket alkotnak. A piramisok lapjai a magasabb rendű szimmetriatengellyel ferde szöget zárnak be.

A középkategóriás kristályokban zárt egyszerű formák is találhatók. Számos ilyen forma létezik:

A dipiramisok egyszerű formák, amelyeket két egyenlő piramis alkot az alapjaiknál. Az ilyen formákban a piramist megkétszerezi egy vízszintes szimmetriasík, amely merőleges a magasabb rendű fő szimmetriatengelyre (8. ábra). A dipiramisok, mint az egyszerű piramisok, a tengely sorrendjétől függően eltérő keresztmetszeti formájúak lehetnek. Lehetnek trigonálisak, ditrigonálisak, tetragonálisak, ditetragonálisak, hatszögletűek és dihexagonálisak.

A romboéder egy egyszerű forma, amely hat rombusz alakú lapból áll, és egy hosszúkás vagy átlósan lapított kockára hasonlít. Csak trigonális rendszerben lehetséges. A felső és az alsó lapcsoport egymáshoz képest 60°-os szögben el van forgatva úgy, hogy az alsó lapok szimmetrikusan helyezkednek el a felsők között.

Előző cikk: Mekkora a fénysebesség Következő cikk: Harmonikus rezgések Az oszcillációs frekvencia fizikai képlete