Kristalni sustav je metoda razvrstanja kristalnih tvari na osnovu njihove jedinične ćelije. Postoji sedam jedinstvenih kristalnih sustava i po redu opadanja simetrije to su: kubični (ili teseralni), heksagonski, tetragonski, trigonski (ili romboedarski), rompski (ili ortorompski), monoklinski i triklinski.
Kristalni sustav
|
Jedinična ćelija
|
Odnos stranica i kutova u jediničnoj ćeliji |
kubični |
![]() |
a=b=c α=β=γ=90° |
heksagonski |
![]() |
a≠c α=γ=90° β=120° |
tetragonski |
![]() |
a=b≠c α=β=γ=90° |
romboedarski |
![]() |
a=b=c α=β=γ≠90° |
ortorompski |
![]() |
a≠b≠c α=β=γ=90° |
monoklinski |
![]() |
a≠b≠c α=γ=90°≠β |
triklinski |
![]() |
a≠b≠c α≠β≠γ≠90° |
Kvazikristal je kruto tijelo koje ima konvencionalna kristalna svojstva osim što njegova rešetka ne pokazuje periodičnost.
Epimeri su dijastereoizomeri (s dva ili više kiralnih centara) koji se međusobno razlikuju po prostornom rasporedu samo na jednom kiralnom centru. Primjerice D-glukoza i D-manoza, koji se razlikuju samo po položaju OH skupine na C-2, su epimeri. D-glukoza i D-galktoza su također epimeri (razlikuju se u konfiguraciji na C-4).
Bijela svjetlost je smjesa svjetlosti svih boja. Propustimo li bijelu svjetlost kroz staklenu prizmu ili optičku rešetku, svjetlost će se rastaviti na nekoliko boja (spektar vidljive svjetlosti).
Staklena elektroda je elektroda osjetljiva na vodikove ione. Sastoji se od staklene membrane, unutarnje referentne elektrode i unutarnje otopine. Može se također prirediti i staklena elektroda osjetljiva na natrijeve ione.
Staklena elektroda ima ekstremno velik električni otpor. Membrana tipične staklene elektrode (debljine od 0.03 mm do 0.1 mm) ima električni otpor od 30 MΩ do 600 MΩ). Aktivitet vodikovih iona u unutrašnjoj otopini je stalan. Površina staklene membrane mora biti hidratizirana da bi djelovala kao pH elektroda. kada se staklena membrana uroni u vodenu otopinu na njenoj površini se formira tanki gel sloj pri čemu dolazi do ionske izmjene između iona natrija u kristalnoj rešetki stakla i vodikovog iona. Ista stvar se dešava i na unutrašnjoj strani membrane.
Najjednostavnije objašnjenje rada staklene membrane je da se staklo ponaša kao slaba kiselina (staklo-H).
Aktivitet vodikovih iona u unutrašnjoj otopini je stalan. Kada se na vanjskoj strani staklene membrane promijeni koncentracija vodikovih iona staklo će se protonirati ili deprotonirati. Razlika pH otopina s unutrašnje i vanjske strane staklene membrane stvara elektromotornu silu proporcionalnu toj razlici.
Ionski radijus je radijus aniona i kationa u kristalnoj rešetki ionskog spoja, na osnovi pretpostavke da su ioni sfernog oblika određene veličine. Udaljenost između jezgara susjednih iona u kristalnoj rešetki određuje se difrakcijom x-zraka. Razmatranjem efekta zasjenjenja vanjskih elektrona unutarnjim moguće je odrediti vrijednosti ionskih radijusa pojedinih iona. Općenito vrijedi što je veći negativni naboj, ion je veći, a što je veći pozitivni naboj, ion je manji
Ionizacija je nastajanje iona. Određena molekula ionizira u otopini, npr. kiselina ionizira kada se otopi u vodi.
Prijelaz elektrona također može izazvati ionizaciju, npr. natrij i klor reagiraju prijenosom valentnog elektrona s natrija na klor te tako nastaju ioni od kojih se sastoji kristalna rešetka natrijeva klorida.
Određene slitine mogu se, metodom ultrabrzog kaljenja iz taline, skrutnuti u amorfnom obliku, bez formiranja kristalne rešetke - takve, amorfne slitine zovu se metalna stakla.
Primjer su dobivanja metanih stakala cirkonija i nikla. Amorfna Zr2Ni slitina dobiva se metodom ultrabrzog hlađenja, kod koje se indukcijski rastaljena slitina izbacuje tlakom inertnog plina iz kvarcne posude na plohu brzo rotirajućeg valjka. Valjak je napravljen od materijala velike toplinske vodljivosti i na njemu se slitina, zbog velike brzine kojom je izbačena, spreša, naglo ohladi i skrutne. Nakon skrućivanja slitina se od valjka odvaja zbog djelovanja centrifugalne sile. Tako se dobivaju dugačke trake amorfne slitine jednolike širine (~1 mm) i debljine (~1 μm) te poprečnog presjeka kojemu svojstva ovise o brzini hlađenja.
Strukturno svojstvo metalnih stakala jest odsustvo uređenja dugog dosega. Na udaljenostima manjim od 1.5 nm postoje određeni tipovi uređenosti pa ta činjenica ne dozvoljava potpunu usporedbu sa strukturom tekućina, kojoj je svojstvena potpuna neuređenost. Struktura metalnih stakala određuje njihova neobična fizikalna svojstva, sasvim različita od svojstava odgovarajućih kristalnih slitina, a vrlo povoljna za primjene u tehnologiji. Mehaničke osobine (čvrstoća, elastičnost, otpornost na koroziju) čine neka stakla pogodnim za izradu kompozitnih materijala. Slitine prijelaznih metala i rijetkih zemalja mogu imati svojstva između mekih i vrlo tvrdih magneta pa se mogu upotrijebiti kao magnetske memorije. Supravodljivi amorfni metali mogu se koristiti za izradu rotora supravodljivih generatora i motora.
Polimorfija je pojavljivanje čvrste tvari u više inačica s različitim kristalnim strukturama. Različiti polimorfi imaju različite rasporede atoma unutar jedinične ćelije i imaju različita fizikalna svojstva. Prema broju polimorfa razlikujemo dimorfiju, trimorfiju itd. Kalcijev karbonat je dimorfan jer kristalizira heksagonski kao kalcit i rompski kao aragonit. Prevladavajuća kristalna struktura ovisi o temperaturi i tlaku.
Željezo je metal s polimorfnom strukturom. Svaka struktura je stabilna u određenom rasponu temperatura, na primjer, do temperature 912 °C željezo ima bcc kristalnu strukturu (α-željezo ili ferit). U temperaturnom području između 912 C i 1 394 °C kristalizira u fcc kristalnoj rešetki (γ-željezo ili austenit), a pri temperaturi 1 394 °C ponovo dolazi do polimorfne promjene iz fcc u bcc kristalnu strukturu (δ-željezo) koju zadržava do tališta.
Polimorfiju među elementima nazivamo alotropija.
Generalić, Eni. "Prostorno centrirana ortorompska rešetka." Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar. 29 June 2022. KTF-Split. {Datum pristupa}. <https://glossary.periodni.com>.
Glosar
Periodni sustav