KRISTAL SISTEMLER: KAVRAM VE KARAKTERIZASYON, TÜRLER, ÖRNEKLER - KIMYA - 2025

Kristal sistemleri geometrik özellikleri ve farklı sıralama kristal kümeleri izin simetri elemanlarının bir dizisidir. Böylece, kenarlarının nispi uzunluklarına, yüzleri arasındaki açıya, iç eksenlerine ve diğer geometrik yönlere bağlı olarak, bir kristalin şekli kendisini diğerinden farklı kılar.

Kristal sistemler, minerallerin, metallerin, inorganik veya organik bileşiklerin kristal yapısına doğrudan bağlı olsalar da, bunlar atomlarının, iyonlarının veya moleküllerinin iç düzenine değil, daha çok dış biçimlerinin niteliklerine atıfta bulunur.

Mineralojik kristallerin zengin çeşitliliği ve simetrileri altı kristal sistem tarafından desteklenmektedir. Kaynak: Pexels.

Altı kristal sistem kübik, tetragonal, altıgen, ortorombik, monoklinik ve trikliniktir. Altıgen sistemden trigonal veya eşkenar dörtgen elde edilir. Saf halindeki herhangi bir kristal, karakterize edildikten sonra bu altı sistemden biri haline gelir.

Doğada bazen hangi sisteme ait olduklarını anlamak için kristallere bakmak yeterlidir; net bir kristalografi bilgisine sahip olmanız şartıyla. Bununla birlikte, birçok durumda, bu zorlu bir görevdir, çünkü kristaller, büyümeleri sırasında çevrelerinin koşullarının bir sonucu olarak "karıştırılır" veya "deforme olur".

Konsept ve karakterizasyon

Kristal sistemler ilk bakışta soyut ve anlaşılması zor bir konu gibi görünebilir. Doğada tam olarak bir küp şekline sahip kristaller aramıyorsunuz; ancak tüm geometrik ve izometrik niteliklerini onunla paylaşın. Bu akılda tutulsa bile, bir numunenin hangi kristal sisteme ait olduğunu bulmak görsel olarak hala imkansız olabilir.

Bunun için, sonuçları arasında hangi kristal sisteminin çalışılmakta olduğunu ortaya çıkaran belirli parametrelerin değerlerini gösteren enstrümantal karakterizasyon teknikleri vardır; ve dahası, kristalin kimyasal özelliklerini gösterir.

Kristalleri karakterize etmek için tercih edilen teknik bu nedenle X-ışını kristalografisidir; özellikle, X-ışını toz kırınımı.

Kısaca: bir X-ışını ışını kristal ile etkileşime girer ve bir kırınım modeli elde edilir: şekli parçacıkların iç düzenlemesine bağlı olan bir dizi eş merkezli nokta. Verilerin işlenmesi, birim hücrenin parametrelerinin hesaplanmasıyla sona erer; ve bununla kristalin sistem belirlenir.

Bununla birlikte, her bir kristalli sistem, toplamda 32'yi bulan kristal sınıflarından oluşur. Benzer şekilde, diğer farklı ek formlar bunlardan türetilir. Bu nedenle kristaller çok çeşitlidir.

Kristal sistem türleri

Kübik veya izometrik

Küp, kübik sistemin içerdiği kristalin sınıflardan sadece biridir. Kaynak: Smiddle

Kübik veya izometrik sistem, oldukça simetrik kristallere karşılık gelir. Örneğin küp, onu karakterize eden bir dizi simetri işlemi sunar. Küpün ortasında, yukarıdaki, alttaki ve yanlardaki yüzlere dokunan bir çarpı çizildiğini hayal edin. Mesafeler eşittir ve dik açılarda kesişir.

Bir kristal küpün simetrisine uyuyorsa, tam olarak bu şekle sahip olmasa bile, bu kristal sisteme ait olacaktır.

Kübik sistemi oluşturan beş kristalin sınıfın gün ışığına çıktığı yer burasıdır: küp, oktahedron, eşkenar dörtgen, ikositetrahedron ve heksasizohedron. Her sınıfın, kesilebilen veya kesilemeyen (düz köşeli) kendi varyantları vardır.

Dörtgen

Dörtgen birim. Kaynak: Wikipedia aracılığıyla Stannered.

Dörtgen sistem sanki hacim verilmiş bir dikdörtgenmiş gibi görselleştirilebilir. Küpün aksine, c ekseni a eksenlerinden daha uzun veya daha kısadır. Ayrıca uzatılmış veya sıkıştırılmış bir küp gibi görünebilir.

Dörtgen sistemi oluşturan kristal sınıfları, ana ve dört kenarlı piramitler, çift sekiz kenarlı piramitler, trapezohedronlar ve yine icositetrahedron ve hexacizohedron'dur. Elinizde kağıt şekiller yoksa, bu şekilleri yılların tecrübesinin yardımı olmadan tanımak zor olacaktır.

Altıgen

Hex sürücü. Kaynak: Wikipedia aracılığıyla Stannered.

Tabanı bir altıgene karşılık gelen herhangi bir kristal form, altıgen kristal sisteme ait olacaktır. Kristal sınıflarından bazıları şunlardır: on iki taraflı piramitler ve çift piramitler.

Üçgen

Üçgen sisteme ait bir kristalin tabanı da altıgendir; ancak altı taraf yerine üç tarafa sahipler. Kristal sınıfları şu şekildedir: prizmalar veya üç taraflı piramitler, eşkenar dörtgen ve skalenohedron.

Ortorombik

Ortorombik sistemde, kristalleri eşkenar dörtgen bir tabana sahiptir ve üç ekseni farklı uzunluklara sahip şekillere yol açar. Kristalin sınıfları: bipiramidal, bisfenoidal ve pinakoiddir.

Monoklinik

Bu kez, monoklinik sistemde taban, bir eşkenar dörtgen değil, bir paralelkenardır. Kristalin sınıfları: sfenoid ve üç taraflı prizmalar.

Triclinic

Triclinic birimi. Kaynak: Wikipedia aracılığıyla Stannered.

Triklinik sisteme ait kristaller en asimetriktir. Öncelikle, tüm eksenlerinin farklı uzunlukları ve eğimli yüzlerinin açıları vardır.

Adının geldiği yer burasıdır: üç eğimli, triklinik açı. Bu kristaller genellikle ortorombik, altıgen ile karıştırılır ve ayrıca psödokübik şekiller benimser.

Kristal sınıfları arasında pinacoids, pedionlar ve çift sayıda yüze sahip şekiller vardır.

Kristal sistem örnekleri

Kristal sistemlerin her biri için bazı karşılık gelen örnekler aşağıda belirtilecektir.

Kübik veya izometrik

Halite, olağanüstü kübik kristallere sahiptir. Kaynak: Parent Géry

Genel tuz veya sodyum klorür olarak da bilinen halit, kübik veya izometrik sistemin en temsili örneğidir. Bu sisteme ait diğer mineraller veya elementler arasında:

-Florit

-Manyetit

-Elmas

-Espinela

-Galen

-Bizmut

-Gümüş

-Altın

-Pirit

-Garnet

Dörtgen

Wulfenite, tetragonal kristal sistemin en temsili örneğidir. Kaynak: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0

Tetragonal sistem durumunda, mineral wulfenit en temsili örnektir. Bu sistemdeki diğer mineraller arasında:

-Siterit

-Zirkon

-Kalkopirit

-Rutile

-Anataz

-Scheelita

-Apofilit

Ortorombik

Mineral tanzanit ortorombik sisteme aittir. Kaynak: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0

Ortorombik sistemde kristalleşen mineraller arasında:

Tananit

-Baryta

-Olivine

-Kükürt

-Topaz

-Alexandrite

-Anhidrit

-Potasyum permanganat

-Ammonyum perklorat

-Chrisoberyl

-Zoisit

-Andaluzit

Monoklinik

Alçı kristalleri monoklinik sisteme aittir. Kaynak: Lysippos

Elimizde bulunan monoklinik sistemin mineralleri arasında:

-Azurit

-Oyuncular

-Piroksen

-Mika

Spodümen

-Serpantin

-Ay taşı

-Vivianita

-Petalit

-Crisocolla

-Lazülit

Triclinic

Kalkantit kristalleri triklinik sisteme aittir. Kaynak: Ra'ike

Elimizde bulunan triklinik sistemin mineralleri arasında:

-Amazonit

-Feldispat

-Kalsantit

-Rodonit

-Turkuaz

Altıgen

Mükemmel altıgen akuamarin kristalleri. Kaynak: Robert M. Lavinsky, Wikipedia.

Yukarıdaki görüntüde, doğal formların mineralin kristal sistemini anında ortaya çıkardığı bir örneğe sahibiz. Altıgen sistemde kristalleşen bazı mineraller arasında:

-Zümrüt

-Kalsit

-Dolomit

-Turmalin

-Kuvars

-Apatite

-Zincit

-Morganit

Üçgen

Mineral aksinit, trigonal sisteme aittir. Kaynak: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0

Ve son olarak, sahip olduğumuz trigonal sisteme ait bazı mineraller arasında:

-Aksinit

-Pyrargyrite

-Nitratin

-Jarosita

-Akik

-Ruby

- Kaplanın Gözü

-Ametist

-Jasper

-Safir

-Dumanlı kuvars

-Hematit

Referanslar

1. Shiver ve Atkins. (2008). İnorganik kimya . (Dördüncü baskı). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck ve Stanley. (2008). Kimya (8. baskı). CENGAGE Öğrenme.
3. Jeoloji. (2020 yılında). Kristal Yapı ve Kristal Sistemler. Geologyin.com'dan kurtarıldı
4. K. Seevakan ve S. Bharanidharan. (2018). Kristal Karakterizasyon Teknikleri. International Journal of Pure and Applied Mathematics Cilt 119 No.12 2018, 5685-5701.
5. Vikipedi. (2020 yılında). Kristal sistem. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
6. Fredrickson Group. (Sf). 7 kristal sistem. Kurtarıldı: chem.wisc.edu
7. Kristal Çağı. (2020 yılında). Yedi Kristal Sistem. Kristalage.com'dan kurtarıldı
8. C. Menor Salván. (Sf). Eş ölçülü. Alcalá Üniversitesi. Kurtarıldı: espiadellabo.com