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Kristallstruktur? Definition und Erklärung ...
Feststoffe bzw. Festkörper können anhand ihres molekularen Aufbaus zu unterschiedlichen Kristallstrukturen
klassifiziert werden. Dies gilt ausnahmslos für Stoffe im festen Aggregatzustand,
innerhalb dem die Atome in einer regelmäßigen Anordnung mehr oder minder fest gebunden sind.
Flüssigkeiten und Gase sind in ihrer Struktur zufällig angeordnet und daher für diese Klassifikation ungeeignet.
Die Abbildung links zeigt mit dem Salz Kaliumchlorid ein kubisches Kristallsystem. Doch nicht
immer können chemische Elemente bzw. chemische Verbindungen einer bestimmten Kristallstruktur
zugeordnet werden. Bestes Beispiel dafür ist Kohlenstoff. Während Graphit eine hexagonale
Kristallstruktur aufweist, ist diese beim Diamant kubisch. Beide Erscheinungsformen bestehen im Idealfall aus reinem Kohlenstoff.
Wenn chemisch idente Stoffe unterschiedliche Kristallstrukturen aufweisen, spricht man von Polymorphie.
Pearson Notation zur Klassifikation von Kristallstrukturen:
Zur Klassifikation dient die zweistufige Pearson Notation. Der erste Buchstabe gibt das Kristallsystem an und der
zweite Buchstabe das Bravais-Gitter.
Kristallstruktur
a = triklin
c = kubisch
h = hexagonal & rhomboedrisch
m = monoklin
o = orthorhombisch
t = tetragonal
Bravais-Gitter
F = flächenzentriert
I = raumzentriert
P = primitiv
R = rhomboedrisch
S = basiszentriert
Klassifikation der Kristallstrukturen:
Im dreidimensionalen Raum sind 14 unterschiedliche Bravais-Gitter bekannt:
| Kristallstruktur | Bravais-Gitter | Kantenlängen |
|---|---|---|
| hexagonal | hexagonal-primitiv (hP) | a = b ≠ c |
| rhombohedral | rhomboedrisch (hR) | a = b = c |
| kubisch | kubisch-primitiv (cP) kubisch-raumzentriert (cL) kubisch-flächenzentriert (cF) | a = b = c |
| orthorhombisch | orthorhombisch-primitiv (oP) orthorhombisch-raumzentriert (oL) orthorhombisch-flächenzentriert (oF) orthorhombisch-basiszentriert (oS) | a ≠ b ≠ c |
| tetragonal | tetragonal-primitiv (tP) tetragonal-raumzentriert (tL) | a = b ≠ c |
| monoklin | monoklin-primitiv (mP) monoklin-basiszentriert (mC) | a ≠ b ≠ c |
| triklin | triklin-primitiv (aP) | a ≠ b ≠ c |
Zusammenfassung
- Kristallstrukturen können nur für Feststoffe angegeben werden, da Flüssigkeiten und Gase über keine regelmäßige Anordnung verfügen.
- Chemisch idente Stoffe mit unterschiedlichen Kristallstrukturen sind polymorph (z.B. Diamant und Graphen aus Kohlenstoff).
