Кристална структура

Кристална структура е тип подреждане на градивните частици на твърдо вещество, при което във всяка точка от кристалната решетка се намира определена група атоми (мотивна единица), при което всички групи са еднакви по състав, строеж и ориентация спрямо решетката. Може да се счита, че структурата е резултат от синтез на кристалната решетка и мотивната единица в резултат на размножаване на мотивната единица чрез транслация. Този модел на подреждане зависи от особеностите на градивните частици и цели достигането на най–стабилната възможна конфигурация. .

В най-простия случай мотивната единица се състои от един атом, например в кристалите на медта или желязото. Възникващата в резултат на това кристална структура много прилича на кристалната решетка, но се отличава по това, че е съставена от атоми, а не от точки. Често това обстоятелство не се отчита и термините „кристална структура“ и „кристална решетка“ се употребяват като синоними. Когато обаче мотивната единица е по-сложна и съдържа два или повече атома, няма геометрично сходство между кристалната решетка и кристалната структура. Така например, структурата на магния или диаманта не съвпадат геометрически с решетката: при тях мотивните единици се състоят от два атома.

Основни параметри

Основни параметри на кристалната структура (някои от тях са свързани помежду си) са следните:

• тип на кристалната решетка (сингония, решетка на Браве);
• брой формулни единици, падащи се на елементарна клетка;
• пространствена група;
• параметри на елементарната клетка (линейни размери и ъгли);
• координати на атомите в елементарната клетка;
• координационни числа на всички атоми.

Кристална решетка

Видове според строежа

• Атомна кристална решетка - Атомите в атомната решетка са свързани със здрави, ковалентни химични връзки. Валентните електрони на атомите образуват общи електронни двойки между всеки два атома. Тези вещества имат голяма твърдост, висока температура на топене, не провеждат електричния ток, но са крехки. Те практически не се разтварят във вода. Целият им кристал може да се разглежда като една молекула. Атомна кристална решетка имат диамантът, графитът, кристалите на кварца и други.
• Молекулна кристална решетка - Веществата с молекулна кристална решетка са крехки с малка твърдост, топят се при ниска температура, не провеждат електричен ток (сяра, йод). Различават се по разтворимостта си във вода. Причината за такива свойства се крие в по-слабите междумолекулни сили, с които са свързани градивните частици.
• Йонна кристална решетка - В йонната кристална решетка йоните са свързани с йонна връзка. Веществата с такъв строеж са твърди. Йонноизградените вещества са крехки и притежават висока температура на топене. В твърдо състояние не провеждат електричен ток. По-голяма част от тях са разтворими във вода. Разтворите и стопилките им провеждат електричен ток. Такива вещества са натриев хлорид, меден сулфат, калциев дихлорид и други.

Видове според симетрията

• 
  Кубична стенноцентрирана решетка
• 
  Тетрагонална обемноцентрирана решетка
• 
  Хексагонална кристална решетка
• 
  Триклинна кристална решетка
• 
  Орторомбична стенноцентрирана
• 
  Моноклинна центрирана в основата
• 
  Ромбоедрична

Полиморфизъм

Полиморфизмът е свойство на някои вещества да образуват различни кристални структури при изменение на температурата и налягането. Полиморфни модификации са структурните модификации на даден минерал или химично вещество с еднакъв химичен състав, например при въглерода - диамант и графит, при калциевия карбонат - калцит и арагонит.

Вижте също

• Аморфна структура