Вопрос. Пространственные решётки Браве.

Вид пространственных решёток (См. Пространственная решётка) кристаллов, установленный впервые французским учёным О. Браве в 1848.Браве высказал гипотезу о том, что пространственные решётки кристаллов построены из закономерно расположенных в пространстве точек — узлов (где расположены атомы), которые могут быть получены в результате повторения данной точки путём параллельных переносов (трансляций (См. Трансляция)) (рис. 1).Проведением прямых линий и плоскостей через эти точки пространственная решётка разбивается на равные параллелепипеды (ячейки). Всего существует 14 видов таких решёток, которыми в первом приближении может быть описана структура любого кристалла. Б. р. делятся на 4 типа (см. рис. 2): 1) примитивный — узлы расположены только в вершинах параллелепипеда, 2) базоцентрированный — имеется ещё по одному узлу в центрах двух противолежащих граней, 3) объёмноцентрированный — к примитивному типу добавлен узел в центре ячейки, 4) гранецентрированный — имеется по одному узлу в центре каждой грани. Б. р. распределяются по сингониям (системам) следующим образом: триклинная — 1, моноклинных — 2, тетрагональных — 2, ромбических — 4, тригональная (ромбоэдрическая) — 1, гексагональная — 1, кубических — 3.

Рис. 1. Схема построения пространственной решётки кристалла путём параллельных переносов.

Рис. 2. Решётки Браве. Сингонии: кубическая — куб со сторонами a = b = c и углами между ними α = β = γ = 90°; тетрагональная — параллелепипед a = b ≠ c, α = β = γ = 90°; ромбическая — параллелепипед a ≠ b ≠ c, α = β = γ = 90°; тригональная (ромбоэдр — куб, вытянутый вдоль пространственной диагонали) a = b = c, α = β = γ ≠ 90°; гексагональная — состоит из трех призм с основанием в форме ромба a = b ≠ c, α = β = 90°, γ = 120°; моноклинная — параллелепипед a ≠ b ≠ c, α = γ = 90°, β ≠ 90°; триклинная — косоугольный параллелепипед a ≠ b ≠ c, α ≠ β ≠ γ ≠ 90°.

Кристалл, его основные свойства.

Кристалл – это твёрдое тело, вырастающее в природных условиях с более или менее плоскими гранями и прямолинейными рёбрами.

Основные свойства кристаллов – анизотропность, однородность, способность к самоогоранению и наличие постоянной температуры плавления определяются их внутренним строением.

Анизотропность

Это свойство называется еще неравносвойственностью.Выражается она в том, что физические свойства кристаллов (твердость, прочность, теплопроводность, электропроводность, скорость распространения света) неодинаковы по разным направлениям.Частицы, образующие кристаллическую структуру по непараллельным направлениям, отстоят друг от друга на разных расстояниях, вследствие чего и свойства кристаллического вещества по таким направлениям должны быть различными.Характерным примером вещества с ярко выраженной анизотропностью является слюда.Кристаллические пластинки этого минерала легко расщепляются лишь по плоскостям, параллельным его пластинчастости.В поперечных же направлениях расщепить пластинки слюды значительно труднее.

Анизотропность проявляется и в том, что при воздействии на кристалл какого-либо растворителя скорость химических реакций различна по различным направлениям.В результате каждый кристалл при растворении приобретает свои характерные формы, носящие название фигур вытравливания.

Аморфные вещества характеризуются изотропностью (равносвойственностью) – физические свойства по всем направлениям проявляются одинаково.

Однородность

Ввыражается в том, что любые элементарные объемы кристаллического вещества, одинаково ориентированные в пространстве, абсолютно одинаковы по всем своим свойствам: имеют один и тот же цвет, массу, твердость и т.д. таким образом, всякий кристалл есть однородное, но в то же время и анизотропное тело.

Однородность присуща не только кристаллическим телам.Твердые аморфные образования также могут быть однородными.Но аморфные тела не могут сами по себе принимать многогранную форму.

Способность к самоогранению

Способность к самоогранению выражается в том, что любой обломок или выточенный из кристалла шарик в соответствующей для его роста среде с течением времени покрывается характерными для данного кристалла гранями.Эта особенность связана с кристаллической структурой.Стеклянный же шарик, например, такой особенностью не обладает.

Кристаллы одного и того же вещества могут отличаться друг от друга своей величиной, числом граней, ребер и формой граней.Это зависит от условий образования кристалла.При неравномерном росте кристаллы получаются сплющенными, вытянутыми и т.д.Неизменными остаются углы между соответственными гранями растущего кристалла. Эта особенность кристаллов известна как закон постоянства гранных углов. При этом величина и форма граней у различных кристаллов одного и того же вещества, расстояние между ними и даже их число могут меняться, но углы между соответствующими гранями во всех кристаллах одного и того же вещества остаются постоянными при одинаковых условиях давления и температуры.