Układ krystalograficzny – system klasyfikacji kryształów ze względu na układ wewnętrzny cząsteczek w sieci krystalicznej. Układ krystalograficzny definiuje się także jako zespół klas symetrii, których elementy powodują jednakowe ograniczenia stałych sieciowych komórki elementarnej sieci przestrzennej. System wyróżnia siedem układów, w których wyróżnia się 32 klasy krystalograficzne.

Ogólne informacje Uznany podział wyróżnia siedem układów krystalograficznych (regularny, heksagonalny, trygonalny, tetragonalny, rombowy, jednoskośny i trójskośny). Ze względów tradycjonalnych można spotkać podziały z dodatkowym układem trygonalnym, który w rzeczywistości jest komórką romboedryczną układu heksagonalnego. Układ cząstek wynika po części ze struktury chemicznej cząsteczki. Większość kryształów przyjmuje formę regularnego wielościanu. Zewnętrzny kształt kryształu (monokryształu) jest odzwierciedleniem jego struktury wewnętrznej. Wewnątrz kryształu atomy, jony i cząsteczki są uporządkowane przestrzennie w określony, regularny sposób.

Elementami symetrii budowy kryształów są: płaszczyzny symetrii osie symetrii środek symetrii

Rodzaje układów krystalograficznych Wyróżnia się następujące układy krystalograficzne: układ regularny, np. sól kamienna, diament, magnetyt, spinel układ tetragonalny, np. kasyteryt, cyrkon, wezuwian, szelit, wulfenit układ heksagonalny, np. beryl, pirotyn, apatyt, cynkit, nefelin, grafit układ trygonalny, np. romboedr, skalenoedr, kalcyt, korund, kwarc układ rombowy, np. siarka, baryt, oliwin, struwit, hemimorfit układ jednoskośny, np. wolframit, gips, tytanit, augit, ortoklaz układ trójskośny, np. chalkantyt, dysten = cyanit, aksynit, rodonit, albit

Istnieją substancje, które w formie ciała stałego nie mają struktury krystalicznej – amorficzne (bezpostaciowe), zwane też szkłami, np. opal. Mimo iż nie są minerałami, są przedmiotem badań mineralogii. Nazywa się je mineraloidami.

Z reguły jednemu związkowi chemicznemu odpowiada jedna klasa krystalograficzna, chociaż niektóre minerały o jednakowym składzie chemicznym mają różną budowę wewnętrzną i należą do różnych klas krystalograficznych. Zjawisko to definiuje się jako polimorfizm.

Przykładowe formy polimorficzne (alotropowe):

(dla węgla) diament i grafit kalcyt i aragonit piryt i markasyt kwarc, trydymit i krystobalit rutyl, anataz i brukit

Charakterystyka układów + Charakterystyka układów krystalograficznych Układ Jednostki osiowe Kąty między osiami regularny a = b = c α = β = γ = 90° tetragonalny a = b ≠ c α = β = γ = 90° rombowy a ≠ b ≠ c α = β = γ = 90° jednoskośny a ≠ b ≠ c ≠ a α = γ = 90°; β ≠ 90° trójskośny a ≠ b ≠ c ≠ a α ≠ β ≠ γ ≠ αα, β, γ ≠ 90° heksagonalny a = b ≠ c α = β = 90°; γ = 120° trygonalny(romboedryczny) a = b ≠ c(a = b = c) α = β = 90°; γ = 120°(α = β = γ ≠ 90°)

Sieć Bravais’go Układ krystalograficzny opisuje się często za pomocą sieci Bravais’go. Jest to sposób wypełnienia przestrzeni przez wielokrotne powtarzanie operacji translacji komórki elementarnej. Sieci Bravais’go uzyskiwane są przez złożenie siedmiu układów krystalograficznych i czterech sposobów centrowania (P – prymitywne; C – centrowanie na podstawach; F – centrowanie na wszystkich ścianach; I – centrowanie przestrzenne). Jeżeli rozpatruje się układ trygonalny jako romboedryczną wersję układu heksagonalnego to jest on oznaczany przez literę R. Spośród teoretycznie możliwych 28 (7 · 4) sposobów występuje tylko 14: Układ Liczba możliwości Możliwe sieci Bravais’go Regularny 3 prymitywna (P), przestrzennie centrowana (I), ściennie centrowana (F) Tetragonalny 2 prymitywna (P), przestrzennie centrowana (I) Rombowy 4 prymitywna (P), przestrzennie centrowana (I), ściennie centrowana (F), centrowana na podstawach (C) Jednoskośny 2 prymitywna (P), centrowana na podstawach (C) Trójskośny 1 prymitywna (P) Heksagonalny 1 prymitywna (P) TrygonalnyW niektórych podziałach występuje jako odmiana romboedryczna układu heksagonalnego. 1 prymitywna (P)

+ Typy sieci Bravais’goRodzinakrystalograficznaZgodnie z podziałem Tablic Międzynarodowych.UkładkrystalograficznyTyp komórkiBravais’goSymbolPearsonaGłówne translacjeLiczbawęzłówLiczba węzłów przypadających na jedną komórkę elementarną.Geometriakomórki elementarnej trójskośny75px jednoskośny75px 75px rombowy75px 75px 75px 75px tetragonalny75px 75px heksagonalnyheksagonalny75pxtrygonalnyW niektórych podziałach występuje jako osobny układ trygonalny/romboedryczny. 75px regularny75px 75px 75px

Zobacz też

sieć krystaliczna właściwości fizyczne i chemiczne minerałów

Uwagi

Przypisy