Types de formes et structures de cristaux

Il existe plusieurs façons de classer un cristal. Les deux méthodes les plus courantes sont de les grouper selon leur structure cristalline et de les grouper selon leurs propriétés chimiques / physiques.

Cristaux regroupés par treillis (forme)

Il existe sept systèmes de réseau cristallin. 

1. Cubique ou isométrique: Ce ne sont pas toujours en forme de cube. Vous trouverez également des octaèdres (huit faces) et des dodécaèdres (10 faces).
2. Tétragonale: Semblable à des cristaux cubiques, mais plus long le long d'un axe que l'autre, ces cristaux formant des pyramides doubles et des prismes.
3. Orthorhombique: Comme les cristaux tétragonaux, sauf qu'ils ne sont pas carrés en coupe transversale (lorsque vous regardez le cristal à l'extrémité), ces cristaux forment des prismes rhombiques ou des dipyramides (deux pyramides collées ensemble).
4. Hexagonal: Lorsque vous regardez le cristal à l'extrémité, la section transversale est un prisme à six côtés ou un hexagone.
5. Trigone: Ces cristauxposséder un seul axe de rotation 3 fois au lieu de l'axe 6 fois de la division hexagonale.
6. Triclinique: Ces cristaux ne sont généralement pas symétriques d'un côté à l'autre, ce qui peut conduire à des formes assez étranges.
7. Monoclinique: LComme les cristaux tétragonaux asymétriques, ces cristaux forment souvent des prismes et des doubles pyramides.

Il s'agit d'une vue très simplifiée des structures cristallines. De plus, les réseaux peuvent être primitifs (un seul point de réseau par unité de cellule) ou non primitifs (plus d'un point de réseau par unité de cellule). La combinaison des 7 systèmes cristallins avec les 2 types de réseau donne les 14 réseaux de Bravais (du nom d'Auguste Bravais, qui a élaboré des structures de réseau en 1850).

Cristaux regroupés par propriétés

Il existe quatre catégories principales de cristaux, regroupées par leurs propriétés chimiques et physiques.

1. Cristaux covalents: Un cristal covalent a de véritables liaisons covalentes entre tous les atomes du cristal. Vous pouvez considérer un cristal covalent comme une grosse molécule. De nombreux cristaux covalents ont des points de fusion extrêmement élevés. Des exemples de cristaux covalents comprennent les cristaux de diamant et de sulfure de zinc.
2. Cristaux métalliques: Des atomes métalliques individuels de cristaux métalliques reposent sur des sites de réseau. Cela laisse les électrons externes de ces atomes libres de flotter autour du réseau. Les cristaux métalliques ont tendance à être très denses et à avoir des points de fusion élevés.
3. Cristaux ioniques: Les atomes de cristaux ioniques sont maintenus ensemble par des forces électrostatiques (liaisons ioniques). Les cristaux ioniques sont durs et ont des points de fusion relativement élevés. Le sel de table (NaCl) est un exemple de ce type de cristal.
4. Cristaux moléculaires: Ces cristaux contiennent des molécules reconnaissables dans leurs structures. Un cristal moléculaire est maintenu par des interactions non covalentes, comme les forces de van der Waals ou les liaisons hydrogène. Les cristaux moléculaires ont tendance à être mous avec des points de fusion relativement bas. Le bonbon de roche, la forme cristalline du sucre de table ou du saccharose, est un exemple de cristal moléculaire.

Les cristaux peuvent également être classés comme piézoélectriques ou ferroélectriques. Les cristaux piézoélectriques développent une polarisation diélectrique lors de l'exposition à un champ électrique. Les cristaux ferroélectriques deviennent polarisés en permanence lors de l'exposition à un champ électrique suffisamment grand, un peu comme les matériaux ferromagnétiques dans un champ magnétique.

Comme avec le système de classification en treillis, ce système n'est pas complètement coupé et séché. Parfois, il est difficile de classer les cristaux comme appartenant à une classe plutôt qu'à une autre. Cependant, ces grands regroupements vous fourniront une certaine compréhension des structures.

Sources

• Pauling, Linus (1929). "Les principes déterminant la structure des cristaux ioniques complexes." Confiture. Chem. Soc. 51 (4): 1010-1026. doi: 10.1021 / ja01379a006
• Petrenko, V. F .; Whitworth, R. W. (1999). Physique de la glace. Oxford University Press. ISBN 9780198518945.
• Ouest, Anthony R. (1999). Chimie de base du solide (2e éd.). Wiley. ISBN 978-0-471-98756-7.