62300 IMG 1404015310

wieją. Kryształami nie są też ciała stałe bezpostaciowe, czyli amorficzne, np, I sadza. Do kryształów należy jednak zaliczyć pewną grupę cieczy, tzw. cie. I kłe kryształy, które mają własności anizotropowe. Ta ciekawa kombinacja I właściwości ma swoje źródło w nietypowym, zwykle bardzo wydłużony^B kształcie molekuł ciekłokrystalicznych, nadającym im porządek (np. ułożę.H nie równoległe) również w cieczy. I znów zahaczyliśmy o definicję mikroiM skopową kryształów. Czas więc na jej dokładniejsze sformułowanie.

Definicja mikroskopowa: jest to faza stała o bardzo wysokim (częstoS maksymalnym) stopniu uporządkowania elementów tworzących struktunB wewnętrzną. „Elementy" w tej definicji to składniki chemiczne: atomy, jo- | ny, cząsteczki, ale także makrocząsteczki, np. białek czy kwasów nukleino~B wych.

Porządkiem struktury kryształów rządzą periodyczność budowy oraz 1 symetria. Periodyczność, czyli okresowość, polega na monotonnym powta- | rzaniu tego samego motywu strukturalnego w takt trzech niekoplanarnyc|H wektorów a, b, c przestrzeni trójwymiarowej, na wzór cegieł budującyą^H gruby mur. Podstawową cegiełką struktury kryształu jest równoIegłością^B zwany komórką elementarną, który za krawędzie ma oczywiście wektor^ a, 1 b, c.

Jako ważną ciekawostkę dodajmy, że od lat 80. XX wieku znane są kryształy* których . budowa    (przynajmniej w ppisie -,w przestrzeni

trójwymiarowej). W,konsekwencji i symetria tych kwazikrysztatów nie sraE$rSBc|^| stych kanonów krystaloCTafii konwennonalnei. np. dopuszcza istnięnfe niemożliwej w zwykłych kryształach osj    ^Postawiona wfip5r^j sytuacji MiędzBnS^B

rodowa Unia krystalografii {International Unioii of Crystallography, skakująca definicję kryształmłóbiekt^ająGy^dyskretny obraz dyfrakcyjny?'^ now^B pojęcia staną się zrożumiale w>następnych'wykładach. :

Symetria

■    . terminem „symetria"    mierzyć).

Można by silić się na skomplikowaną definicję matematyczną, ale jest to zbędne: dobrze czujemy, co to jest symetria i bez trudu rozpoznajemy obiekty'śvmęnypżriej^

operacją symetrii, ieśt*mćrozmźŚi§lnvfr^]KraLmj«s^^^^Mn:aęrt^^^^^CTMK»jla'3B przykładu, sżeśćian'pdśtawiony na^ ińjnej^yśćianie^:wj^gl^ćia'feo^ptyęz^^^^^^^| racji symetrii dokonujemy

czyzny lub punktu. Przykładowo obrotu dokonujemy wokół osi symetrii, a odbicia lustrzanego względem płaszczyzny zwierciadła. Warto zauważyć, że podczas takich operacji wszystkie punkty przekształcanego obiektu zmieniają swoje miejsce, z wyjątkiem punktów położonych na samym elemencie symetrii, które pozostają nieruchome; w trakcie obrotu wszystko wiruje, z wyjątkiem samej osi obrotu, która pozostaje w spoczynku.

Intuicyjne pojęcie symetrii dobrze oddel językiem wierszowanym Alexander Pope, WUl-wieczny poeta angielski, m.in. tłumacz Homera:

Where order in vnriety we see

and where, though all things differ, ali agree.

[Gdzie oko lad dostrzega w tym co różnorodne i gdzie choć rzeczy różnią się, są z sobą zgodne].

Bo rzeczywiście: każda Ściana sześcianu jest „czymś innym", ale są one „z sobą zgodne" - nasze oko dostrzega to bezbłędnie.

Symetrię dzielimy na właściwą, związaną z czystymi obrotami, oraz niewłaściwą, związaną z odbiciem. Symetria właściwa polega na zwykłym obrocie przekształcanego obiektu wokół osi symetrii. Można więc powiedzieć, że obiekt przed i po obrocie jest ten sam, zmienił tylko położenie w przestrzeni. Symetria właściwa nie zmienia więc przekształcanego obiek-tu. W przypadku obiektU. GhhaIhfg{^®i6 zmienia enancjomorfu. W przy-padku cząsteczek chemicznych mówimy Eg zachowaniu enancjomeru. ^biektchiralny to taki, który nie posiada symetrii refleksyjnej: po odbiciu w riuśjrzp choć wygląda podobnie - jest inny. Tak jak lewa dłoń jest inna od ^brawęil mim&że są one lustrzanymi kópiami. Po grecku ręka to cheir (ysip), czyli po.dobriy symetrią ido ręki. W stereochemii na ĆzaŁD^kfl^^l^imówimy niekiedy, niezbyt ściśle, asymetryczne. Chodzi ^Eo/aże jzwykte^awierają one asymetryczny atom węgla, tj. atom, którego cztegAp^ftawruki:: ulokaWari&na końcach wiązań biegnących ku wierz-j^^t^^efeae<3B?»sa»różne. .(Taki atorwmaiihybrydyzacie sp³; w wyniku wyn^sżdmdfezeęh pawzajem prostopadłych orbitali p i jednego sferyczne-go s, powstały cztery orbitale równoęęrirje zarówno co do energii, jak irońm^ir w przestrzeni).

^wrmflyffiffiteraz :elementy symetrii krystalograficznej.

Zwykłe osie symetrii

(albo Hermanna-Mauguina od nazwisk nie-jnągggigga krystafogramB-arla Hermanna i francuskiego mineraloga Char-EHm Mauguihal osi symetrii jest cyfra, oznaczana symbolicznie jako X.

Biblioteka Pol. Wrośli

13