Структурные единицы кристаллов, структурные формулы минералов. Структурные типы, изоструктурность.

В кристаллографии за структурную единицу принимается элементарная ячейка пространственной решетки, которая занимает минимально возможный объем и обладает всеми свойствами трехмерной кристаллической решетки. Элементарная ячейка кристаллической решетки считается определенной, когда известна природа и положение частиц, образующих кристалл, длина ребер a, b, с и величина углов α, β и γ между гранями ячейки (рис. 1).

Поскольку химический состав и структура связаны между собой, для выражения этой взаимосвязи используется структурная формула. Хотя структурная формула не дает детальной информации о подлинном пространственном расположении атомов, тем не менее она показывает количество различных катионных и анионных узлов в кристаллической решетке (если имеется только один анион, например кислород, то число узлов часто не указывается). Так, структурная формула минералов группы оливина дается в виде M₂SiO₄, где M представляет собой двухвалентный катион Fe²+ или Mg. Структурная формула гранатов выглядит как A₃B₂Si₃O₁₂, где А — двухвалентные катионы Ca, Mn²+, Fe²+, Mg, а В — трехвалентные катионы Al, Fe³+, Cr. Если различные атомы занимают позицию в эквивалентных узлах решетки, то в структурной формуле они помещаются совместно в скобках. Например, формула кальцийсодержащего альмандина (группа граната) будет выглядеть как (Fe²+, Ca)₃Al₂Si₃O₁₂, где Fe²+ и Ca занимают одинаковые узлы кристаллической решетки. Наиболее преобладающие в узлах элементы даются первыми, а далее приводятся другие элементы в порядке снижения их количеств.

Структурный тип- структуры, одинаковые с точностью до подобия (строго только для кубических кристаллов).

Изоструктурность-одинаковый структурный тип при разном химическом составе – галит, галенит.Одна пространственная группа симметрии.

*Закон Федорова – Грота: вещества с простым химическим составом обладают более высокой симметрией по сравнению с кристаллами более сложного состава..