• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Polimorfizm - krystalografia

    Przeczytaj także...
    Alotropia – zjawisko występowania, w tym samym stanie skupienia, różnych odmian tego samego pierwiastka chemicznego, różniących się właściwościami fizycznymi i chemicznymi. Odmiany alotropowe pierwiastka mogą różnić się między sobą strukturą krystaliczną lub liczbą atomów w cząsteczce.Układ rombowy - układ krystalograficzny, w którym trzy osie różnej długości są w stosunku do siebie prostopadłe.
    Diament – minerał z gromady pierwiastków rodzimych. Nazwa pochodzi od stgr. ἀδάμας adamas (dopełniacz ἀδάμαντος adamantos, łac. diamentum) = "niepokonany, niezniszczalny" i nawiązuje do wyjątkowej twardości tego minerału. Jest najtwardszą znaną substancją z występujących w przyrodzie.

    Polimorfizm (wielopostaciowość, różnopostaciowość) – zjawisko występowania różnych odmian krystalograficznych tej samej substancji chemicznej. Występuje ono wtedy, gdy ta sama substancja może występować w dwóch lub nawet kilku formach krystalicznych.

    Sanidyn – minerał z grupy krzemianów, rzadki. Jest to jedna z trzech (oprócz ortoklazu i mikroklinu) odmian polimorficznych skalenia potasowego.Mikroklin – minerał z grupy krzemianów. Jest to jedną z trzech (oprócz sanidynu i ortoklazu) odmian polimorficznych skalenia potasowego. Jest minerałem bardzo pospolitym; stanowi ważny składnik pegmatytów i skał metamorficznych.

    Odmiany polimorficzne nie są różnymi stanami skupienia, ale są różnymi fazami materii, przejścia z jednej odmiany do drugiej są przemianami fazowymi pierwszego rzędu. Głównymi czynnikami mającymi wpływ na polimorfizm są ciśnienie i temperatura. Nie zachodzą one jednak w ściśle określonych temperaturach, lecz są zależne od termicznej historii próbek. Powoduje to, że dany związek może występować w dwóch różnych odmianach polimorficznych w tej samej temperaturze. Istnieje też możliwość uzyskiwania różnych form polimorficznych poprzez krystalizację związków chemicznych w ściśle określony sposób.

    Węglik krzemu (karborund) - materiał ceramiczny z grupy węglików o ogólnym wzorze SiC. Występuje w naturze jako niezwykle rzadki minerał moissanit. Istnieją jego dwie odmiany krystaliczne α i β.Układ heksagonalny – układ krystalograficzny, w którym trzy z czterech osi leżą w jednej płaszczyźnie, mają jednakową długość, a kąt między nimi wynosi 120°. Czwarta oś jest osią sześciokrotną, ma inną niż pozostałe długość i jest do nich prostopadła.

    Występowanie odmian polimorficznych pierwiastków chemicznych jest jedną z form alotropii.

    Typy przemian polimorficznych[ | edytuj kod]

    Polimorfizm z przemieszczeniem

    Przykłady (podane niżej przemiany są odwracalne, to znaczy polimorfizm z przemieszczeniem zachodzi zarówno w kierunku kwarc α → kwarc β, jak i kwarc β → kwarc α):

  • SiO2:
  • kwarc α w kwarc β
  • trydymit α w trydymit β
  • krystobalit α w krystobalit β
  • FeS2: piryt w markasyt
  • SiC: heksagonalny węglik krzemu α w regularny węglik krzemu β
  • Polimorfizm z przebudową

    Następuje tu zerwanie wiązań i zasadnicza przebudowa sieci. Zachodzą one powoli i z dużym oporem. Przykłady:

    Skalenie potasowe - minerały z gromady krzemianów zaliczane do grupy skaleni alkalicznych. Te zaś z plagioklazami tworzą grupę skaleni.Stan skupienia materii – podstawowa forma, w jakiej występuje substancja, określająca jej podstawowe właściwości fizyczne. Właściwości substancji wynikają z układu oraz zachowania cząsteczek tworzących daną substancję. Bardziej precyzyjnym określeniem form występowania substancji jest faza materii.
  • C: grafit (układ heksagonalny) w diament (układ regularny)
  • SiO2: kwarc α w trydymit α w krystobalit α
  • CaCO3: kalcyt (układ trygonalny) w aragonit (układ rombowy)
  • Al2SiO5: andaluzyt w sillimanit w kyanit (dysten)
  • Polimorfizm typu porządek–nieporządek

    Jest to specyficzna forma przemiany zachodzącej w wyniku nierównowagi sieciowej, gdy atomy mogą się wzajemnie zastępować. Dobrym przykładem są skalenie potasowe: w sanidynie atomy Al i Si są nieuporządkowane, zaś w mikroklinie uporządkowane.

    Grafit – pospolity i szeroko rozpowszechniony minerał z gromady pierwiastków rodzimych. Stosowany jako naturalny suchy smar. Jest – obok diamentu i fulerytu – odmianą alotropową węgla. Nazwa pochodzi od gr. graphein = pisać, nawiązuje do tradycyjnego zastosowania tego minerału.Andaluzyt – rzadki minerał należący do grupy krzemianów. Jego nazwa pochodzi od Andaluzji (Hiszpania), gdzie po raz pierwszy minerał ten znaleziono (Delametherie 1789 r.).
    Politypia

    Jest to szczególny rodzaj polimorfizmu. Identyczne warstwy sieci krystalicznej układają się na sobie w odmienny sposób. Najczęściej nie ma to jednak wpływu na ich właściwości fizyczne, natomiast zmienia się często wygląd lub struktura. Modyfikacje politypowe są najczęstsze wśród minerałów o strukturze warstwowej.

    Krystalografia (od greckich słów κρύσταλλος krystallos – „lód”, które później zaczęło oznaczać także kryształ górski i inne kryształy, oraz γράφω grapho – „piszę”) – dział nauki zajmujący się opisem, klasyfikacją i badaniem kryształów, krystalitów oraz substancji o strukturze częściowo uporządkowanej. Jej zakres pokrywa się częściowo z mineralogią, fizyką ciała stałego, chemią i materiałoznawstwem.Substancja chemiczna (substancja czysta, chemikalia (tylko l.mn.)) – substancja jednorodna, o stałym, określonym składzie chemicznym, jakościowym (co do rodzaju atomów pod względem liczby atomowej i ewentualnie, co do poszczególnych rodzajów atomów w cząsteczce) i najczęściej także ilościowym (liczby atomów różnych rodzajów w cząsteczce); zbiór atomów lub cząsteczek spełniających kryterium stałości składu.

    Bibliografia[ | edytuj kod]

  • A. Bolewski, J. Kubisz, W. Żabiński: Mineralogia ogólna II, Wyd. Geologiczne 1981 s.134–138.
  • J. Żaba: Ilustrowana encyklopedia skał i minerałów, Wyd. Videograf II, s. 353 i 354.



  • w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Trydymit – minerał z gromady krzemianów. Nazwa pochodzi od gr. tridymos = potrójny; zawdzięcza swoją nazwę szczególnie częstemu występowaniu w formie trojaków, ale spotyka się również bliźniaki i zbliźniaczenia wielokrotne.
    Politypia – rodzaj polimorfizmu. Polega na tym, że identyczne warstwy sieci krystalicznej tego samego minerału układają się na sobie w różnoraki sposób. Skutkiem tego są osobne minerały o różnym typie strukturalnym. Pociąga to za sobą także zmianę okresu identyczności sieci krystalicznej w kierunku prostopadłym do płaszczyzny warstwy, czyli zgodnie z osią krystalograficzną Z. Okres identyczności (period identyczności) jest wielokrotnością grubości pojedynczej warstwy.
    Przemiana fazowa (przejście fazowe) – proces termodynamiczny, polegający na przejściu jednej fazy termodynamicznej w drugą, zachodzący w kierunku zapewniającym zmniejszenie energii swobodnej układu
    Kyanit (cyjanit, dysten) – polimorficzna odmiana krzemianu glinu (Al2O3·SiO2), minerał z grupy krzemianów wyspowych zaliczany do glinokrzemianów.
    Krystobalit (cristobalit) – stosunkowo rzadki minerał należący do gromady krzemianów; ceniony w kręgach jubilerskich. Nazwa pochodzi od Cerro San Cristobal w Meksyku, gdzie minerał ten został znaleziony (1884 r.).
    Krzem (Si, łac. silicium) – pierwiastek chemiczny, z grupy półmetali w układzie okresowym. Izotopy stabilne krzemu to Si, Si i Si. Wartościowość: 4 (w większości związków), 5 i 6. Krzem (monokryształy krzemu) jest wykorzystywany powszechnie w przemyśle elektronicznym.
    Układ regularny (sześcienny) - układ krystalograficzny, w którym wszystkie trzy osie mają jednakową długość i są w stosunku do siebie prostopadłe.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.017 sek.