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In mineralogia e cristallografia, una struttura cristallina è una organizzazione caratteristica di atomi che formano un cristallo.
Una struttura cristallina è composta da celle unitarie, un insieme di atomi organizzati in maniera determinata che si ripete periodicamente in tre dimensioni su una griglia.
La distanza tra le celle nelle varie direzioni sono sono chiamate parametri di cella o di griglia. Le proprietà di simmetria del cristallo sono proprie del suo gruppo nello spazio. La struttura e la simmetria di un cristallo giocano un ruolo determinante in molte delle sue proprietà, quali la sfaldatura (cleavage in inglese), struttura elettrica e le proprietà ottiche.
Parametri di cella
La cella unitaria è l'unità più piccola di un minerale che possiede ancora le proprietà caratteristiche del minerale stesso.
Questo gruppo di atomi, tipicamente da quatto a 1000, hanno una posizione reciprocamente definita. Gli atomi, infatti, sono organizzati in "scatole" con i lati paralleli denominate celle unitarie la cui semplice ripetizione creano un cristallo.
Gli atomi possono essere sugli angoli, sui lati o sulle facce o anche all'interno della scatola, e tutte le celle del cristallo sono identiche. Questo è quello che si chiama una "organizzazione interna ordinata" e specifica di ciascun minerale e determinano le proprietà del cristallo che formano
Sistema cristallino
Un sistema cristallino è il raggruppamento di più classi di simmetria aventi caratteristiche simili.
Sistema triclino
I 3 assi della croce assiale hanno tutti differente lunghezza e formano tra loro angoli diversi da 90°. I cristalli triclini non presentano né assi di simmetria né piani di riflessione.Sistema monoclino
I 3 assi della croce assiale sono di diversa lunghezza. 2 assi formano tra loro angoli retti; il terzo forma con il loro piano un angolo maggiore di 90°. I cristalli monoclini hanno un solo asse binario ed un solo piano di simmetria.Sistema ortorombico
I 3 assi della croce assiale hanno lunghezza differente e formano tra loro 3 angoli retti. Si considera ortorombico un cristallo che presenta solo assi binari e/o 2 piani di riflessione insieme.Sistema trigonale o romboedrico
La croce assiale è a quattro assi, 3 assi di uguale lunghezza giacciono su un piano orizzontale formando un angolo di 120° tra di loro. Il quarto asse è più lungo o più corto degli altri ed è perpendicolare al loro piano orizzontale. Un cristallo è trigonale se ha un asse ternario.Sistema tetragonale
Due degli assi della croce assiale hanno eguale lunghezza, il terzo è più lungo o più corto. Tutti e 3 gli angoli che formano sono retti. Un cristallo si considera tetragonale se ha un solo asse di simmetria quaternario.Sistema esagonale
Impiega una croce assiale a 4 assi. 3 assi di uguale lunghezza giacciono sul piano orizzontale facendo un angolo di 120° l'uno con l'altro. Il quarto asse è più lungo o più corto ed è disposto perpendicolarmente al piano degli altri tre. È considerato esagonale un cristallo avente un asse senario.Sistema cubico
Tutti e 3 gli assi della croce assiale hanno la stessa lunghezza e si incrociano tra loro ad angolo retto. Si considera cubico un cristallo che abbia almeno 2 assi di simmetria ternari.
- | Sistema cristallino | '''Restrizioni | - | Triclino/Anortico | nessuna restrizione | - | Monoclino | α=γ=90° | - | Ortorombico | α=β=γ=90° | - | Tetragonale | a=b | α=β=γ=90°
- | Trigonale/Esagonale | a=b | α=β=90°, γ=120°
- | Romboedrico | a=b=c | α=β=γ
- | Cubico | a=b=c | α=β=γ=90°
Nella tabella sono elencati i vari sistemi cristallini ordinati secondo la quantità di elementi di simmetria. Nella seconda colonna sono indicate le restrizioni geometriche che individuano il sistema cristallino stesso; con a, b e c si indicano le lunghezze delle croci assiali mentre con α, β e γ si indicano gli angoli fra le croci assiali.
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