Kristallstruktur

Wikipedia

Kristallstrukturer är de olika tredimensionella geometriska mönster som kristaller bildar. Varje kristallstruktur består av ett translationsgitter och en bas, en grupp atomer som är identiskt ordnade till varje punkt i gittret.

Gittret kan beskrivas av en uppsättning punkter som entydigt definieras av tre heltal m, n och p och en uppsättning translationsvektorer a, b och c så att varje gitterpunkt kan skrivas som ma+nb+pc (det går även att räkna med två- eller endimensionella gitter, och då utelämnas naturligtvis ett respektive heltal-vektor-par).

[redigera] Olika kristallsystem

Utifrån translationsvektorernas inbördes förhållanden går det att bestämma 14 olika Bravaisgitter som tillsammans med olika typer av baser kan användas för att klassificera alla kristaller.

Kristallsystem	Bravaisgitter
Triklint
Monoklint
Monoklint	Enkelt	Bascentrerat
Ortorombiskt
Ortorombiskt	Enkelt	Bascentrerat	Rymdcentrerat	Ytcentrerat
Tetragonalt
Tetragonalt	Enkelt	Rymdcentrerat
Romboedriskt
Hexagonalt
Kubiskt
Kubiskt	Enkelt	Rymdcentrerat	Ytcentrerat

De vanligaste strukturerna är:

Kubisk ytcentrerat (FCC – Face Centred Cubic). Bland annat koppar har denna struktur.
Kubiskt rymdcentrerat (BCC – Body Centered Cubic). Järn och natriumklorid har denna struktur.
Hexagonal tätpackat (HCP – Hexagonal Closed-Packed). Bland annat grafit har denna struktur.

Studier av kristallstruktur har fått stor betydelse för kemins utveckling. Den viktigaste metoden bygger på röntgenkristallografi, vilket går ut på att man studerar intensitet och styrka hos olika reflexer av en smal koncentrerad röntgenstråle i en kristall.

Med röntgen- och neutrondiffraktion kan man bestämma noggranna lägen för varje atom även i kristaller av komplicerade molekyler, till exempel insulin. Bestämning av kristallstrukturen är därför ett sätt att kartlägga molekylers struktur.

Ibland anges även att ett ämne har diamantstruktur. Detta är i själva verket en kombination av ett FCC-gitter och en bas med en atom i (0,0,0) och en i a/4 ×(1,1,1). Förutom diamant har även kisel och germanium denna struktur.