2.1.1. Định nghĩa khoáng vật
C á c l o ạ i đ á của vỏ T r á i Đấ t là n h ữ n g t ậ p hợp của k h o á n g v ậ t , c ò n k h o á n g v ậ t l ạ i l à k ế t q uả hoa hợp của c á c n g u y ê n t ố hoa học. K h o á n g v ậ t l à m ộ t hợp c h ấ t hoa học tự n h i ê n , t h ườ n g ở d ạ n g v ậ t rắn k ế t t i n h .
H i ệ n nay n g ườ i t a t í n h được h ơ n 3000 k h o á n g v ậ t . H à n g v ạ n c h ấ t rắn đã được t ạ o r a t r o n g h o ạ t độ n g của loài n g ườ i , n h ư h ồ n g ngọc (ruby) n h â n t ạ o , k i m c ư ơ n g c ô n g n g h i ệ p V.V.. k h ô n g được coi là k h o á n g v ậ t . N g o à i t h ú y n g â n , m ọ i k h o á n g v ậ t đề u ở t hể rắn , m à c ấ u t r ú c n ộ i t ạ i của mỗi k h o á n g v ậ t l à sự t ậ p hợp các n g u y ê n tử theo m ộ t t r ậ t tự n h ấ t đị n h . T r o n g đ a s ố t r ườ n g hợp m ộ t đ ơ n t hể k h o á n g v ậ t t h ườ n g s i n h t h à n h t r o n g m ộ t t ậ p hợp c ù n g các k h o á n g v ậ t k h á c . C á c đ ơ n t hể ( h ạ t ) t i ế p x ú c n h a u b ằ n g b ề mặt b ấ t kỳ, mỗi h ạ t có m ộ t h ì n h d ạ n g k h ô n g đề u đặn . N g o à i r a m ộ t s ố í t k h o á n g v ậ t có t hể ở t r ạ n g t h á i vô đị n h h ì n h , t hể keo, ví d ụ calcedon v à opale (SiOọ) n H90 . M ộ t t r o n g n h ữ n g dioxyt silic k ế t t i n h l à t h ạ c h anh.
2.1.2. Khoa học về khoáng vật K h o a học l ấ y k h o á n g v ậ t l à m đố i t ượ n g n g h i ê n c ứ u được g ọ i t ê n l à k h o á n g v ậ t học, t ấ t cả c á c t í n h c h ấ t của k h o á n g v ậ t , n g u ồ n gốc p h á t s i n h của c h ú n g , n h ữ n g q u á t r ì n h xẩy r a t r o n g vỏ T r á i Đấ t l i ê n q u a n tới sự t h à n h t ạ o v à b i ế n đổi k h o á n g v ậ t đề u t h u ộ c p h ạ m v i n g h i ê n c ứ u của k h o á n g v ậ t học. N h i ệ m v ụ q u a n t r ọ n g n h ấ t của k h o á n g v ậ t học l à p h á t t r iển cơ sở n g u y ê n l i ệ u k h o á n g , cụ t h ê là: * T ì m k i ế m c á c đ iểm k h o á n g v ậ t h i ế m , với - h à m l ượ n g c ô n g n g h i ệ p , * N g h i ê n c ứ u c á c t í n h c h ấ t v ậ t lý v à hoa lý của k h o á n g v ậ t , * X á c đị n h c á c n g u y ê n t ố p h ụ t ạ p với h à m l ượ n g cao t r o n g các k h o á n g v ậ t đã b i ế t v à p h â n b ố r ộ n g r ã i , * P h á t h i ệ n n h ữ n g k h o á n g v ậ t q uặn g mới . ••: C á c k h o á n g v ậ t cần được k hảo c ứ u d ưới m ọ i góc độ, c hẳn g h ạ n , v i ệ c p h â n t í c h thàỉrịh p hần v ậ t c h ấ t v à x á c đị n h c á c t í n h c h ấ t của các k h o á n g v ậ t l à n h ằ m g iải q u y ế t n h ữ n g v ấ n đề do t hực t ế đặt ra. - V i ệ c đ á n h g i á ý n g h ĩ a c ô n g n g h i ệ p của m ộ t mỏ k h o á n g l i ê n q u a n đế n v i ệ c t hẩm đị n h h à m l ượ n g c á c n g u y ê n t ố có ích, các k h o á n g v ậ t có g i á t r ị .
- V i ệ c sử d ụ n g đồ n g b ộ n g u y ê n l i ệ u k h o á n g k é o theo n h u cầu x á c đị n h t h à n h p hần c á c t ô hợp tự n h i ê n của các n g u y ê n t ố hoa học hay c á c k h o á n g v ậ t . V í d ụ , c a d i m i v à i n d i t h ườ n g c ù n g t ồ n t ạ i với k ẽ m t r o n g s p h a l e r i t (ZnS) l à n g u y ê n l i ệ u k h o á n g d u y n h ấ t của h a i n g u y ê n t ố C d v à I n . H a i k h o á n g v ậ t , a n d a l u z i t A l2[ S i 04] 0 v à c o r i n d o n A 1203 t h ườ n g c ù n g có mặt t r o n g m ộ t mỏ k h o á n g . - V i ệ c t ì m k i ế m n g u y ê n l i ệ u k h o á n g sẽ t h u ậ n l ợ i n ế u việc n g h i ê n c ứ u có t hể bao q u á t t o à n b ộ c á c k h o á n g v ậ t l i ê n q u a n ( d ù c h ú n g có í c h hay k h ô n g ) t r o n g m ộ t mỏ k h o á n g . M ộ t s ố k h o á n g v ậ t có t hể c h ư a có ý n g h ĩ a c ô n g n g h i ệ p , n h ư n g c h ú n g l i ê n q u a n tới c á c k h o á n g v ậ t có ích; c h ú n g có v a i t r ò l à m s á n g tỏ đặc đ iểm của c á c k h o á n g v ậ t có í c h , do đ ó c h ú n g trở t h à n h t i ề n đề t ì m k i ế m .
Vị trí của khoáng vật học trong Địa chất học
B ằ n g v i ệ c sử d ụ n g n h ữ n g t h à n h tựu n g h i ê n c ứ u lý t h u y ế t v à p h ư ơ n g p h á p l u ậ n của c á c k h o a học cơ bản ( n h ư v ậ t lý, h ó a học), k h o á n g v ậ t học g ó p p hần t h ú c đẩy t i ế n b ộ k h o a học kỹ t h u ậ t đố i với các bộ m ô n c h u y ê n n g h i ê n c ứ u t h à n h p hần v ậ t c h ấ t của đ á v à q uặn g , các bộ m ô n c h u y ê n xử lý n g u y ê n l i ệ u k h o á n g . C á c p h ư ơ n g p h á p k h o á n g v ậ t học đ a n g được á p d ụ n g t r o n g t h ạ c h l u ậ n , t h ạ c h học t rầm t í c h , đị a h ó a học. V ị t r í của k h o á n g v ậ t học đố i với Đị a c h ấ t học có t hể d iễn g iải b ằ n g sơ đồ sau ( t r o n g ngoặc đ ơ n l à đố i t ượ n g n g h i ê n cứu).
Đị a c h ấ t k h o á n g sản (các mỏ k h o á n g )
Đìa hoa hoe Khoáng vát hoe Đìa chất hoe
(các n g u y ê n tô) ^ ^ (các k h o á n g v ậ t ) u (Vỏ T r á i Đấ t ) T h ạ c h h ọ c
(các l o ạ i đ á )
2.1.3. K h o á n g v ậ t h ọ c t r o n g đờ i s ố n g
Sự h iểu b i ế t v ề k h o á n g v ậ t , việc n g h i ê n c ứ u k h o á n g v ậ t học từ bước sơ k h a i v à t r o n g s u ố t l ị c h t r ì n h p h á t t r iển l u ô n l u ô n gắn l i ề n với h o ạ t độ n g t hực t iễn của con n g ườ i . T r o n g c á c g i a i đ oạ n t i ế n hoa của x ã h ộ i loài n g ườ i , sự p h á t t r iển lực l ượ n g sản x u ấ t l i ê n q u a n m ậ t t h i ế t với t r ì n h độ sử d ụ n g k h o á n g v ậ t ; bắt đầu từ d ạ n g t h ô hay sơ c h ế , s a u đ ó l à b ằ n g xử lý c ô n g n g h ệ n g à y c à n g s â u v à t i n h . C á c k i m l o ạ i q u ý , k i m l o ạ i m à u , k i m l o ạ i đ e n lần lượt được sử d ụ n g ; r ồ i đế n c á c k i m l o ạ i h i ế m , p h i k i m , c á c n g u y ê n tô" t ạ p p h ụ V.V.. H i ệ n nay, c hừn g 10% k h o á n g v ậ t đã được d ù n g v à o m ụ c đ í c h c ô n g n g h i ệ p ; c ù n g với n h ữ n g t i ế n bộ của k h o á n g v ậ t học, con s ố ấ y được n g à y c à n g gia t ă n g (cứ 10 n ă m l ạ i t h ê m 10 đế n 15 k h o á n g v ậ t ) v à h à n g l o ạ t k h o á n g v ậ t h i ế m đã t ì m t h ấ y đị a chỉ sử d ụ n g .
K h o á n g v ậ t học đ ó n g v a i t r ò q u a n t r ọ n g t r o n g sự p h á t t r iển c ô n g n g h i ệ p v à n ô n g n g h i ệ p - là các l ĩ n h vực có n h u cầu l ố n v ề c á c n g u y ê n l i ệ u k h o á n g . N g à y nay k h ô n g có n g à n h k i n h t ế n à o l ạ i k h ô n g sử d ụ n g k h o á n g v ậ t d ưới d ạ n g n à y hay d ạ n g k h á c .
Có t hể nói, c ô n g n g h i ệ p h i ệ n đạ i đ a n g k h a i t h á c t ấ t . cả các n g u y ê n t ố h ó a học của h ệ t h ố n g t uần h o à n Mendeleev, m à c h ú n g l ạ i sẵn có t r o n g các k h o á n g v ậ t . Sự m ở r ộ n g c ô n g n g h i ệ p l u y ệ n k i m liên q u a n c hặt c h ẽ với n g u ồ n k h o á n g v ậ t chứa k i m loại; sự p h á t t r iển n ô n g n g h i ệ p k h ô n g t á c h r ờ i n h ữ n g c h ế p hẩm n g u ồ n gốc k h o á n g v ậ t ; c ô n g n g h i ệ p h ó a học x â y dựn g t r ê n cơ sở sử d ụ n g n g u y ê n l i ệ u k h o á n g ở mức độ đ á n g kể.
2.2. K H Á I N IỆM C ơ B Á N V Ê T I N H T H Ê H Ọ C
Trước đây, thuật ngữ "tinh thể" dành cho các khoáng vật có dạng những đa diện. Các
h ì n h k h ố i n à y bao g ồ m các mặt p h a n g gọi là mặt t i n h t hể học. N g a y từ cuối t h ế kỷ 18, Haiiy đã cho r ằ n g h ì n h t h á i đề u đặn n à y chỉ là h ệ q uả của việc v ậ t c h ấ t sắp x ế p m ộ t c á c h t uần h o à n . Đầu t h ế kỷ 20, V o n Laue v à B r a g g đã v ậ n d ụ n g các p h ư ơ n g p h á p n h iễu x ạ t i a X v à o việc n g h i ê n c ứ u sự p h â n b ố các n g u y ê n tử t r o n g t i n h t hể.
Sự sắp xếp ba chiều tuần hoàn của các n g u y ê n tử, các ion v à các t ậ p hợp phức t ạ p h ơ n có t hể coi n h ư sự t r ù n g hợp của m ộ t mẫu hình* đặc b i ệ t theo ba c h i ề u k h ô n g gian.
2.2.1. H ì n h đ ơ n
Mặt t i n h t hể có vị t r í được x á c đị n h b ằ n g h ệ t r ụ c toa độ Oxyz ( H ì n h . 2.1). H ướn g của m ộ t mặt t i n h t hể (tức là mặt đặc b i ệ t d à y đặc n g u y ê n tử) có t hể x á c đị n h b ằ n g ba đ iểm n ằ m t r ê n Ox, Oy, Oz v à đặc t r ư n g lần lượt b ằ n g các đ oạ n t ạ i gốc toa độ a/h, b/k v à c/1, h k l là ba s ố n g u y ê n t h ườ n g n hỏ h ơ n 10. Theo quy đị n h M i l l e r , h, k, Ì là ba s ố n g u y ê n n hỏ n h ấ t có t hể; c h ú n g n ằ m t r o n g ngoặc đơn: (hkl) v à là k ý h i ệ u của mặt t i n h t hể. N ế u đặt a/h = l / 2 ; b / k = l / 2 ; c/l=l/2, mặt đã cho có k ý h i ệ u (222), sau k h i t ố i g iản t h à n h n h ữ n g s ố n g u y ê n n hỏ n h ấ t có t hể, k ý h i ệ u sẽ l à (111) ( H ì n h 2.2). V í d ụ , các mặt của m ộ t h ì n h l ậ p p h ư ơ n g được k ý h i ệ u lần lượt là (100), (010), (001), ( ĩ 00), (0 ĩ 0) v à (00 ĩ ) ( H ì n h 2.3). z | Z Y B
Hình 2.1. Hệ trục tọa độ trong tinh thể Hình 2.2. Ký hiệu mặt tinh thê trong hệ trục tọa độ Oxyz
(OA' = OA/2 = a/2; OB' = OB/2 =b/2; oe = OC/2 = C/2) K h i m ộ t t i n h t hể cắt m ộ t t r ụ c ở đầu â m t h ì chỉ s ố t ư ơ n g ứ n g sẽ m a n g n é t n g a n g t r ê n đầu . N h ữ n g mặt k h á c n h a u n à y suy r a từ m ộ t mặt cho trước n h ò c á c p h é p đố i x ứ n g cho ta m ộ t hình đơn, k ý h i ệ u là {100}.
Mầu hình (motií) gồm một hay nhiều nguyên tử phân bố theo một trật tự nhất định; mẫu hình thường tương ứng với một ó mạng (xem mục 2.2.1 va 2.2.2).
(110) (111)
(200) (100)
Hình 2.3. Kỷ hiệu của các mặt thuộc một hình lập phương
D ạ n g n g o à i của m ộ t t i n h t hể l u ô n bộc l ộ m ộ t sự đố i x ứ n g r i ê n g , n ó bao g ồ m các mặt { h k l } do mặt ( h k l ) lặp l ạ i n h i ề u lần b ằ n g các p h é p đố i x ứ n g . T r o n g h ệ l ậ p p h ư ơ n g mặt (111) tự lặp l ạ i t á m lần v à cho m ộ t h ì n h t á m mặt {111}; mặt (221) lặp l ạ i ba lần t r ê n mỗi đỉn h , tức là 24 lần t r ê n t á m đỉn h của h ì n h l ậ p p h ư ơ n g , đ ó l à h ì n h t á m mặt ba t a m g i á c (24 mặt ) ( H ì n h 2.4).
Mỗi k h o á n g v ậ t có m ộ t hay n h i ề u dạng thường gặp hay dạng quen, ví d ụ calcit c h ủ y ế u có d ạ n g h ì n h mặt thoi (xem h ì n h 2.33), còn t h ạ c h anh có d ạ n g l ă n g t r ụ v à t h á p ở hai đầu ( H ì n h 2.30). T r o n g đ á ít k h i gặp n h ữ n g k h o á n g v ậ t có d ạ n g n g o à i đề u đặn ; chỉ k h o á n g v ậ t h ì n h t h à n h đầu t i ê n t r o n g d u n g n h a m m ố i có đ iề u k i ệ n để t i n h t hể p h á t t r iển c â n đố i (ví d ụ , t i n h t hể t h ạ c h anh t r o n g ryolit).
(221)
Hình 2.4. Các loại mặt trong khối lập phương Hình 2.5. Mặt mạng xy, được xác định
bằng các bước tịnh tiến a, b và góc p. 2 . 2 . 2 . Ồ m ạ n g , m ạ n g t i n h t hể v à h ệ t i n h t hể
Ô mạng và mạng tinh thể. T r o n g m ộ t t i n h t hể, n ế u qua c á c n g u y ê n tử (ion, t ậ p hợp) t ư ơ n g đồ n g ta v ạ c h các đ ườ n g t hẳn g , t a sẽ có m ộ t m ạ n g ba c h i ề u v ô t ậ n ; g ọ i là mạng-
(tinh thể). Có t hể n h ậ n t h ấ y r ằ n g dớ l à - k ế t q uả của sự lặp l ạ i của m ộ t mẫu h ì n h b ằ n g p h é p t ị n h t i ế n t h e o ba c h i ề u k h ô n g g i a n . Mỗi mẫu h ì n h t ướn g ứ n g với m ộ t ổ mạng. 52
o Cl Na* K h i ô m ạ n g được x â y dựn g t r ê n ba vectơ 1 a , b , c n gắn n h ấ t v à c ù n g n h a u t ạ o n h ữ n g góc oe, p, y gần 90° n h ấ t , t h ì n ó sẽ có t ê n là ó cơ sở ( H ì n h 2.5). G ọ i nút mạng là đ iểm gặp n h a u của ba t r ụ c a, b, c : ở đ â y có m ộ t n g u y ê n tử ( m ộ t l o n hay m ộ t t ậ p hợp n g u y ê n tử) , ta t h ấ y ô cơ sở chỉ c h ứ a m ộ t n ú t m ạ n g , các n ú t m ạ n g t ạ i n h ữ n g đ í n h k h á c của ô m ạ n g đ ê u t h u ộ c các ô co" sở k ề b ê n . N g ườ i ta có c á c ô m ạ n g cơ sơ sau: o m ạ n g l ậ p p h ư ơ n g ; 0 m ạ n g b ô n p h ư ơ n g : o m ạ n g s á u p h ư ơ n g ; o m ạ n g ba p h ư ơ n g ; o m ạ n g t rực t h o i : o m ạ n g m ộ t n g h i ê n g ; Ồ m ạ n g ba n g h i ê n g ( H ì n h 2.7).
N g ườ i ta gọi p ( n g u y ê n t h ủ y ) là ô cơ sở Hình 2.6. Ó mạng của cấu trúc tinh thể halit (NaCI) có c á c n ú t m ạ n g t ạ i đỉn h , c ( t â m đ á y ) là ô Các lon C|- phân bố tại các nút của ô mạng lập cơ sỏ chứa t h è m n ú t m ạ n g t ạ i t â m các mặt Phf " 9 t â m mặt F <c á c ion N ^ẹũ n g vây). Mỗi lon
Na* có 6 lon cr gân nhất vây quanh (Na* có sô phôi trí 6) tạo thành hình phôi trí bát diện
t r ê n v à dưới, F ( t â m mặt ) là ô cơ sở chứa t h ê m các n ú t m ạ n g ở t â m của t ấ t cả các
mặt ( H ì n h 2.6) v à sau c h ó t ì ( t â m k h ố i ) có t h ê m n ú t m ạ n g t ạ i t â m của ô m ạ n g . 14 ô cơ sở ( H ì n h 2.7) t i ê u b i ê u cho 14 l o ạ i m ạ n g t i n h t hể. Mỗi ô n à y lặp l ạ i b ằ n g các bước t ị n h t i ê n của m ạ n g đ ê c h o á n h ế t k h ô n g g i a n của mỗi l o ạ i m ạ n g .
- Bảy hệ linh thể. 14 ô mạng cơ sỏ (Bảng 2.1) phân chia thành 7 hệ tinh thể2. Trên
bản g 2.1 l i ệ t k ê các h ệ t i n h t h ê . mỗi h ệ có n h ữ n g tô hợp y ê u t ố đôi x ứ n g đặc t r ư n g . H ệ l ậ p p h ư ơ n g có tô hợp đôi x ứ n g cao n h ấ t (13 t r ụ c , 9 mặt v à t â m ) t r o n g k h i h ệ ba n g h i ê n g chi có m ộ t t â m đố i x ứ n g .
- Các yếu tố đối xứng (Hình 2.8 ; 2.9). Đê mô tả tính đối xứng, mức độ đôi xứng của
t i n h t h ê n g ưò i ta d ù n g n h ữ n g y ê u tô đôi xứng. Đó là m ộ t đ iểm , m ộ t mặt p h a n g hay m ộ t đ ườ n g t hắn g m à qua nó ( đố i với đ iế m hoặc mặt ) hoặc q u a n h n ó ( đố i với đường) các p hần tử b ằ n g n h a u lặp l ạ i theo m ộ t quy l u ậ t . T â m đố i xứng, k ý h i ệ u c, là m ộ t đ iế m m à m ộ t d ườ n g t hẳn g b ấ t kỳ qua n ó bao giờ c ũ n g cắt h ì n h ở h a i đ iểm c á c h đề u ỏ h a i b ê n nó. M ộ t
' Ba vectơ ú, b. c còn gọi là ba bước tịnh tiến của các trục tọa độ.
2 Người ta phân bièt ô cơ sở của các hệ khác nhau bằng tương quan đô lởn các cạnh a, b, c và các góc ư, [!, Y cũng như số góc vuông của ỏ.
Hê ba nghiêng: u * |! -t Y 5= 90° a í b í C Hệ mót nghiêng: [ị * u = Y = 90° a í b í C Hệ trực thoi: ớ = (ỉ = y - 90° a *b*c
Hê ba phương : oe = p = 90° ; Ỵ = 120°; a = b * c, a = p = Y*90°;a = b = c Hệ sáu phương: à = |5 = 90° ; Y = 120°; a = b * c
Hệ bốn phương: ù = (ỉ = Y = 90° ; a = b * c Hê láp phương: ti = (ỉ = 7 = 90°; a = b = c
đ a d i ệ n có t â m c k h i m ộ t mặt b ấ t kỳ của đ a d i ệ n có m ộ t mặt t ư ơ n g ứ n g n ằ m ở p h í a x u y ê n t â m , song song, b ằ n g n h a u v à t r á i c h i ề u đố i với n h a u ( H ì n h 2.8 a b c). Mặt đố i x ứ n g p c h i a h ì n h l à m h a i p hần b ằ n g n h a u v à mỗi p hần n h ư ản h của p hần k i a q u a mặt g ư ơ n g p ( H ì n h 2.8e). r - * T ~ ; ( • ^ í Các ô mạng của hệ lập phương y ĩ L - A í TI r u s a Các ô mạng của hệ bốn phương Các ô mạng của hê trưc thoi
Hai ô mạng của hệ một nghiêng và một ô mạng của hệ ba nghiêng
(bên phải)
Một ô mạng của hệ ba phương (bên trái) và một ó mạng chung của hệ ba phương và sáu phương
Hình 2.7. Mười bốn ô mạng Bravais
T r ụ c đố i x ứ n g L n (với n là m ộ t s ố n g u y ê n ) hay t r ụ c xoay ( H ì n h 2.9) là m ộ t đ ườ n g t hẳn g k h i q u a y q u a n h n ó các p hần b ằ n g n h a u của h ì n h được lặp l ạ i m ộ t c á c h đề u đặn . K h i q u a y h ì n h q u a n h t r ụ c đủ m ộ t v ò n g (360°) bao giờ h ì n h c ũ n g c h i ế m n h ữ n g v ị t r í t ư ơ n g tự vị t r í đầu t i ê n m ộ t s ố n g u y ê n n lần ; n được g ọ i là bậc của t r ụ c ; n ế u g ọ i góc n à y l à a t h ì ta có: oe = 360°: n.
C á c y ế u t ố đố i x ứ n g của m ộ t đ a d i ệ n t i n h t hể đề u đi qua t â m của nó, c h ú n g l i ê n q u a n với n h a u , mỗi y ế u t ố đố i x ứ n g có t á c d ụ n g l à m cho các y ế u t ố đố i x ứ n g c ò n l ạ i t r ù n g l ạ i với c h í n h n ó hay với n h ữ n g y ế u t ố đố i x ứ n g c ù n g l o ạ i . R i ê n g t r ụ c bậc h a i v à mặt p h a n g đố i x ứ n g có t hể t ồ n t ạ i t h à n h n h i ề u l o ạ i t r o n g m ộ t đ a d i ệ n t i n h t h ê . C hẳn g h ạ n , 3 t r ụ c bậc h a i , hay 3 m á t đố i x ứ n g t r o n g h ệ t rực t h o i là t h u ộ c c á c l o ạ i k h á c n h a u : L2, hò, họ" v à p , p \ P". T r ụ c (hay mặt ) l o ạ i n à y k h ô n g t hể t r ù n g với t r ụ c (hay mặt ) l o ạ i k i a .
Mót sô hình có tâm đối xứng (a, b, c) và không có tâm đối xứng (d)
k L , Ọ
P1
P2
Hình chữ nhật ABCD có 2 mặt phảng đối xứng P1 và P2 AQ không phải là mật đối xứng
Hình 2.8. Tâm (C) và mặt phang (P) đôi xứng Hình 2.9. Một sò hình có trục đối xứng
(vuông góc với mặt hình vẽ)
Bảng 2.1. Bảy hệ tinh thể
Hệ tinh thể Trục đôi xứng Mặt đôi xứng Tâm đôi xứng
Ba nghiêng Li c Một nghiêng L2 p c Trực Thoi L2; L2' L2" p ; P"; P" c Bốn phương L4;2L2' 2L2" p ; 2P' ;2P" c Sáu phương L6;3L2' 3L2" p ; 3P' ; 3P" c Ba phương L3;3L2' 3P' c Lập phương 3L4; 4I_3; 6L2' 3P ; 6P' c Đ Ọ C T H Ê M 2.2.3. Các dạng liên kết trong tinh thể
Vật rắn kết tinh theo các mẫu hình lặp lại trong không gian; mẫu hình này lại từ những lon, nguyên tử hay phân tử kết tụ lại bằng mối liên kết các loại mạnh yếu khác nhau. Trong thể vô định hình, các tập hợp nguyên tử không phân bô tuần hoàn như thế.
Trong một chất với dạng liên kết ion, các lon có được là do sự chuyển dời điện tử từ nguyên tử này sang nguyên tử khác. Ví dụ, trong sự kết hợp của Na và Ch Na -> Na* + e và Cl + e' -> Cl" (Hình 2.10). Theo Pauling, một nguyên tử có khuynh hướng thu nhận điện tử thi gọi là nguyên tử điện tích âm (mang điện âm). Cl" là nguyên tử điện tích âm, một anion và mang dấu âm (-).. Na* gọi là nguyên tử điện tích dương, một cation mang dấu dương (+). Mỗi loại tinh thể có riêng một dạng liên kết đặc trưng.
- Tinh thế vói dạng liên kết Van der Waals (Hình 2.14a). Lấy ví dụ tinh thể argon (trong suốt và nóng chảy ở 84°K) là tính thể đơn giản nhất, có lớp ngoài cùng đầy đủ điện tử; các nguyên tử này xếp chặt theo luật xếp cầu lập phương để tạo thành tinh thể. Mối liên kết này rất yếu và do các lực Van der Waals liên quan với sự biến