Budowa ciał stałych:

Ze względu na sposób uporządkowania atomów w sieci wyróżniamy:

1. materiały amorficzne( atomy są chaotycznie rozmieszczone) np. szkło

2. materiały krystaliczne ( atomy są uporządkowane) np. metal

Charakterystyka materiałów krystalicznych:

Sieć krystaliczna- układ cząstek powtarzający się w regularnych odstępach w trzech kierunkach przestrzeni. Większość spośród ciał stałych ma budowę krystaliczną, tzn. atomy, z których się składają ułożone są w określonym porządku.

Komórka elementarna- najmniejsza, powtarzalna część struktury kryształu, zawierająca wszystkie rodzaje cząsteczek, jonów i atomów, które tworzą określoną sieć krystaliczną. Komórka elementarna powtarza się we wszystkich trzech kierunkach, tworząc zamknięta sieć przestrzenną, której główną cechą jest symetria. Komórka elementarna ma zawsze kształt równoległościanu.

Sieć charakteryzują parametry komórki elementarnej:

-trzy krawędzie komórki a ,b, c(okresy translacji)

-trzy kąty między nimi α, β, γ Zadanie komórki elementarnej jednoznacznie określa sieć, ale nie odwrotnie.

Układy krystalograficzne:

1. Regularny (sześcienny) - układ krystalograficzny, w którym wszystkie trzy osie mają jednakową długość i są w stosunku do siebie prostopadłe.

W tym układzie krystalizuje około 12% minerałów; np. miedź rodzima, złoto rodzime, srebro rodzime, diament, galena, halit, fluoryt, uraninit

Typy centrowań układu regularnego:

*Prymitywny prosty

* Przestrzennie centrowany

* Ściennie centrowany

2. Układ tetragonalny- w układzie tym trzy osie są w stosunku do siebie prostopadłe, dwie z nich mają taką samą długość i leżą w jednej płaszczyźnie, a trzecia oś (oś główna) jest od nich dłuższa lub krótsza.

W tym układzie krystalizuje około 10% minerałów np. rutyl, anataz, cyrkon, kasyteryt, apofyllit, wezuwian, scheelit, skapolity, chalkopiryt, wulfenit, ksenotym.

Typy centrowań układu tetragonalnego:

* prymitywny (prosty)

* przestrzennie centrowany

3. Układ heksagonalny - układ krystalograficzny, w którym trzy z czterech osi leżą w jednej płaszczyźnie, mają jednakową długość, a kąt między nimi wynosi 120°. Czwarta oś jest osią sześciokrotną, ma inną niż pozostałe długość i jest do nich prostopadła.

W tym układzie krystalizuje około 8% minerałów np. grafit, kowelin, molibdenit, pirotyn, beryl, apatyt, piromorfit, mimetezyt, wanadynit, wurcyt, cynkit

4. Układ trygonalny- trzy z czterech osi leżą w jednej płaszczyźnie, mają jednakową długość, a kąt między nimi wynosi 120°. Czwarta oś jest osią trzykrotną i jest prostopadła do pozostałych trzech. Osie i kąty są takie same jak w układzie heksagonalnym, jednak przekrój podstawowej formy graniastosłupa nie jest sześciokątny lecz trójkątny.

W tym układzie krystalizuje około 9% minerałów; np. kalcyt, magnezyt, syderyt, smithsonit, brucyt, hematyt, korund, bizmut rodzimy

5. Układ rombowy - w układzie tym trzy osie różnej długości są w stosunku do siebie prostopadłe.

W tym układzie krystalizuje około 22% minerałów; np. siarka rodzima, antymonit, aragonit, cerusyt, baryt, celestyn, anglezyt, anhydryt, oliwin, topaz, chryzoberyl, hemimorfit, prehnit, zoisyt, epsomit, enstatyt, bronzyt, hipersten, antofyllit, gedryt, stefanit.

6. Układ jednoskośny - w układzie tym są trzy osie różnej długości, z czego dwie są w stosunku do siebie prostopadłe, a trzecia jest ustawiona skośnie.

W tym układzie krystalizuje około 32% minerałów np. ortoklaz, mika, gips, realgar, aurypigment, malachit, azuryt

7. Układ trójskośny - w układzie tym wszystkie trzy osie mają różną długość i są do siebie ukośnie nachylone.

W tym układzie krystalizuje około 7% minerałów np. mikroklin, amazonit, plagioklazy, aksynit, turkus, rodonit, dysten, chalkantyt, sassolin, albit.

* a ≠ b ≠ c

α ≠ β ≠ γ ≠ 90°

Budowa atomowa metali

Sieć regularna przestrzennie centrowana A2 -

znajduje się 9 rdzeni atomowych, w tym 8 na narożach sześcianu, jeden w jego środku geometrycznym

Liczba koordynacyjna - 8

Liczba rdzeni atomowych przypadających na jedną komórkę sieciową - 12

Sieć regularna płaskocentrowana A1

kształ sześcianu tworzy 14 rdzeni atomowych. Spośród nich 8 rdzeni atomowych je usytuowanych w narożach, natomiast 6 - w środku geometrycznym ścian bocznych

sześcianu . Sieć ta należy do najgęściej wypełnionych rdzeniami atomowymi.

Liczba koordynacyjna - 12

Liczba rdzeni atomowych przypadających na jedną komórkę sieciową - 4

Sieć heksagonalna zwarta A3

W sieci heksagonalnej A3 - o gęstym ułożeniu rdzeni atomowych - 3 elementarne komórki sieciowe są złożone z 17 rdzeni atomowych), z których znajduje się w narożach prostopadłościanu o podstawie sześciokąta foremnego, 2 - w środku geometrycznym podstaw, a 3 pozostałe są usytuowane symetrycznie we wnętrzu elementarnej komórki sieciowej.

Liczba koordynacyjna - 12

Liczba rdzeni atomowych przypadających na jedną komórkę sieciową - 6

---