Кристаллохимия - наука, изучающая зависимость внутр структуры и физических свойств кристалла.
В 1669 Стеннен сформулировал закон постоянства гранных углов.
В 1784 Гаюи сделал попытку объяснить этот закон правильностью внутреннего строения кристаллов. Он предполагал, что частицы, создающие кристалл, имеют форму многогранников
Воллсатон в 1813 считал, что кристаллы постоены из частиц шарообразной формы
В 1835 Франкенгейм а затем в 1850 Бравэ ввели понятие пространственных решеток.
В 1885-95 трое ученых Федоров, Шенфлис и Барлоу независимо друг от друга вывели 230 пространственных групп симметрии кристаллических структур. Тщательное их исследование структур при помощи x-ray, начатое Лауэ целиком подтвердило справедливость мат. Выводов выше указанных ученых, т.о. был найден метод для изучения строения кристаллических тел. Применение рентгеноструктурного анализа позволило исследовать структуры тысяч кристаллов разных веществ .
в настоящее время для целей структурного анализа используется дифракция электроном и нейтронов. Эти методы облегчают исследование мелких кристаллов и кристаллов, содержащих легкие элементы. На основе структурных исследований выявлен целый ряд явлений, обнаруженных еще в 19веке – энантиоморфизм, полиморфизм, изоморфизм.
Физические свойства зависят не только от геометрии, но и от сил хим. Взаимодействия. Исследование проды связей в кристаллах развивались параллельно с изучением характера сил, действующих в газах и жидкостях между частицами и в пределах молекулы. В кристаллохимии удачно соединяются стереохимия с физикой твердого тела, но самые тесные связи у нее с кристаллографией. Кристаллохимические идеи глубоко проникли в физхимию, металловедение, геохимию, минералогию
Симметрия кристаллов.
Кристалл-тело, имеющее строгую 3д периодичность внутреннего строения. Частицы из которых состоят кристаллы, расположены в пространстве закономерно и образуют кристаллическую решетку
Одномерная решетка(одномерный ряд)
Прямая, проходящая в кристаллической решетке через 2 произвольно выбранных но одинаковых узла проходит так же через др. узлы решетки и образует одномерный ряд.
Расстояние между 2 узлами – период идентичности. Вектор, равный или кратный по величине периоду идентичности называется трансляцией.
Если в 1д решетке кроме атомов А имеются атомы В, то расстояние ВВ = АА- период идентичности.
2д решетка-плоская сетка
Если к одномерному ряду добавить произвольную трансляцию в направлении, не совпадающем с рядом, то получим закономерное распределение точек на плоскости, которое называется решеткой или плоской сеткой. Плоскую сетку можно охарактеризовать треугольником, являющимся половиной элементарного параллелограмма. Параллелограмм, содержащий идентичные узлы только в вершинах – примитивный. В зависимости от вида треугольника, образованного 2 трансляциями, определяется характер 2д (двумерной) решетки
Виды плоских сеток определяются параллелограммами и их треугольниками.
Разносторонний непрямоугольный – плоская сетка образована с помощью 2неравных трансляций, перескающихся в точке под углов отличным от 90°
Разносторонний прямоугольный Плоская сетка в виде примитивного прямоугольника образована 2 неравными тансляциями под углом 90
Равнобедренный непрямоугольный- плоская сетка в форме ромба или прямоугольника с узлом посередине, образована 2равными трансляциями под углом, отличным от 90°
Равнобедренный прямоугольный- плоская сетка в виде примитивного квадрата образована 2 равными трансляциями под углом 90
Равносторонний -плоская сетка в форме примитивного ромба, короткая диагональ которого = стороне, образована 2 равными трансляциями под углом 60
При повороте на определенный угол вокруг перпендикуляра к плоскости, проходящей через произвольный узел, плоские сетки совмещаются сами с собой. Для плоских сеток А Б В характерна ось симметрии второго порядка, тк каждая из этих сеток при повороте на 360 градусов вокруг нормали совмещается сама с собой. Для квадратной плоской сетки Г такое совмещение происходит 4 раза. Для сетки Д совмещение происходит через 6 раз. Ось 6 порядка. Если перпендикуляр опустить в центр равностороннего треугольника, то совмещение через 3.