1. Основные свойства кристаллических веществ. Пространственная решетка, ее параметры. Сингонии

1.Однородность

2.Анизотропность (неравносвойственность)

Исключение: кубическая сингония

3.Статичность

4.Термический эффект (процесс плавления, при котором температура постоянна, у изотропных веществ отсутствует)

Сингонии

1. Высшая (кубическая)

2.Средние сингонии

1).гексагональная

2).тетрагональная

3).тригональная

3.Низшие сингонии

1) ромбическая

2) моноклинная

3) триклинная

Одно из основных свойств кристалла – однородность. Однородным должно считаться тело, в котором на конечных расстояниях от любой его точки найдутся другие, эквивалентные ей не только в физическом отношении, но и геометрическом. Анизотропность – это способность кристалла проявлять различные свойства в разных направлениях.

Способность самоограняться, т. е. при определенных условиях принимать естественную многогранную форму. В этом также проявляется его правильное внутреннее строение. Именно это свойство отличает кристаллическое вещество от аморфного

Е. С. Федоров (1901 г.) дал определение симметрии. «Симметрия есть свойство геометрических фигур повторять свои части, или, выражаясь точнее, свойство их в различных положениях приходить в совмещение с первоначальным положением».

Сингония – минералы с близкими параметрами элементарной ячейки (высшая, гексагональная, тетрагональная, тригональная, моноклинальная, триклинальная).

Всего различают семь сингоний.

Триклинная, моноклинная и ромбическая сингонии называются низшими, потому что они не имеют осей симметрии выше второго порядка (L2).

Тригональная, тетрагональная и гексагональная сингонии называются средними; они имеют одну ось симметрии высшего порядка (L3, L4 или Li4), L6 (или Li6).

Кубическая сингония имеет несколько осей симметрии высшего порядка (L3, L4 или Li4); она называется высшей сингонией.

Простые формы - Совокупность граней, которая может быть получена из исходной грани при действии всех элементов симметрии данного кристалла.

2. Основные законы геометрической кристаллографии

1.Закон прямолинейных рёбер и плоских граней. При условиях, благоприятных для роста кристаллов, они вырастают с прямыми рёбрами и плоскими гранями.

2.Закон постоянства углов Стено. Число, форма граней для кристаллов одного и того же вещества могут меняться, но углы между соответствующими гранями строго постоянны.

3.Закон целых и простых чисел ГАЮИ. Двойные отношения отрезков, отсекаемых двумя гранями на трёх взаимно пересекающихся рёбрах кристалла есть отношение простых и целых чисел.

Для описания симметрии многограниников и кристаллических решеток в кристаллографии установлена следующая иерархия терминов:

3 Категории сингонии

7 Сингоний

Элементы симметрии - это вспомогательные геометрические образы (плоскости, прямые линии, точки), с помощью которых обнаруживается симметрия фигур.

3. Типы связей в кристаллических решетках, примеры минералов

4. Понятие и типы изоморфизма, примеры

Изоморфизм – способность одних атомов или ионов замещать в узлах кристаллических решёток другие при условии близости их радиусов атомов (одинаковые структуры, но разный состав) – явление, когда минералы обладают идентичной структурой, но различны по составу.

Явления изоморфизма различаются между собой по характеру сохранения электронейтральности кристаллической решетки (по типу компенсации валентностей), по числу атомов, участвующих в изоморфном обмене, по структурному положению изоморфных примесей, по степени совершенства.

1.Классификация по характеру компенсации валентностей:

а).изовалентный изоморфизм, замена Mg²⁺  Fe²⁺ в магнезите, валентность ионов одинаковая.

б).гетеровалентный изоморфизм, когда валентность ионов разная.

Сфалерит ZnS: 3Zn²⁺  2In³⁺.

4.Классификация по степени совершенства

а)совершенный (оливин (Mg,Fe)₂ [SiO₄] ) - хар-ся возможностью полной замены одних атомов другими, т.е.могут сущ. 2 крайних и все промежуточные по составу минералы (магнезит- сидерит)

б)несовершенный( доломит Mg,Ca(CO₃)₂)- кол-во изоморфной примеси не может превышать какого-то предела, неоднозначного для разных минералов и примесей (сод-ие Cr в корунде не превышает 1.5-2% Al₂O₃)

в)скрытый (эндокриптный) ((Mg,Fe)₂ [SiO₄] , Fe заменяется на Ni, Mn, Co)