^999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999^ lilted: Jaká skupenství látek znáte? Jak se vzájemně liší? V plynném skupenství je kinetická energie tepelného pohybu částic tak velká, že jejich vzájemnou interakci můžeme zanedbat. a)C"s _ eP 3 & 8 b) Liquid QG 8 <*> — Boiling point — Melting point No No Statistically homo- Periodically homogeneous1 Isotropic3 Anisotropic3 S klesající teplotou klesá kinetická energie a mezi částicemi se začínají více uplatňovat vazební interakce a látka přechází do skupenství kapalného Při ochlazení pod bod tuhnutí, je kinetická energie částic tak nízká || jednotlivé částice jsou navzájem spojeny - vzniknou stabilní chemické vazby Mluvíme potom o skupenství pevném (tuhém) evné látky mohou být pod AMORFNÍ KRYSTALICKÉ e své struktury: ^99999999999999999999999 Jak můžeme charakterizovat látky amorfní? Jaké amorfní látky znáte? Seskupení atomů látek v pevném stavu může být náhodné a strukturní stav se podobá kapalinám, mluvíme o látkách amorfních. Pro amorfní látky je příznačná izotropie fyzikálních i chemických vlastností a nejednoznačná teplota tání (tání probíhá v širokém teplotním intervalu) V přírodě nejsou amorfní látky až tak vzácné, vznikají často při rychlém tuhnutí lávové taveniny Postupně pak procházejí rekrystalizací a mění se na látky krystalická W tecUy minerály. d LU m Temperature ^99999999999999999999999999999999999890999999999999999999999^ Látky krystalické jsou pevné látky, jejichž stavební částice jsou spojovány do stavebních jednotek a ty jsou v prostoru rozmístěny periodicky (pravidelně). o Q O' WŇB--------/•"*" Si O Oo Iv;!' Jak můžeme charakterizovat látky krystalické? Jaké krystalické látky znáte? Krystal je těleso tvořené krystalickou látkou. látky krystalické ..... tály) platí: rystal má pevné chemické složení a ostrý bod tá který je pro danou látku charakteristický, krystal má schopnost omezit svůj vnější tvar plochami, které se sbíhá í v hranách a rozích Běžnými stavebními jednotkami v minerálech jsou například tetraedry Si04 nebo AI04 nebo oktaedry MgO Fe06 či AI06. Tyto polyedry jsou vzájemně propojeny do struktury n 11111111111111111111111111111111111111111111111111111111 ^99999999999999999999^ KRYSTALOVÁ STRUKTURA (STRUKTURA MINERÁLU) je tvořena ze dvou složek báze Symetrii mřížky je definována kombinací základních prvků a operací symetrie, viz dále. Např.: KAISi308 K(MgjFe)3AISi3O10(OH)2 Bázi můžeme vyjádřit jako krystalochemický vzorec, který zahrnuje všechny prvky zúčastněné na stavbě struktury minerálu. ^9999999999999999998999999^ iiiilľ u kl: uri.i Jak jsou uspořádány atomy a ionty v krystalové struktuře? Jak „těsné" je vyplnění prostoru atomy? ( Princip uspořádání atomů a iontů v prostoru konkrétní struktury shrnuli Goldschmidt a Laves do tří jednoduchých pravidel: Princip nejtěsnějšího uspořádání. Atom se v krystalové struktuře pokouší zaujmout takovou pozici, aby daný prostor využil co možná nejefektivněji. Princip symetrie. Atom se snaží v krystalové struktuře zaujmout takovou pozici, aby symetrie jeho okolí byla co možná nejvyšší. Princip interakce. Atom se snaží v krystalové struktuře dosáhnout maximální možnou koordinaci; snaží se získat maximální možný počet nejbližších sousedů, se kterými může být v kontaktu. 4~ k ľiniiiiľtiriii! :!i1:iriji cil i.iniidh ľ'ľiíľiniľíiilľi Co je to symetrie a jak se projevuje? Operace symetrie je geometrické transformace, která zachovává vzájemné vzdálenosti v tělese. Prvky symetrie jsou geometrické prvky (bod, přímka, rovina), vůči nimž provádíme s tělesem příslušnou operaci symetrie. '1IIIIIIIIIIIIIIIIIM Uzavřené operace symetrie jsou takové, při jejichž provádění zůstává alespoň jeden bod transformovaného tvaru nepohyblivý. Otevřené operace symetrie vždy obsahují translaci a aplikované na libovolný objekt netransformují tento nikdy do výchozí polohy. Střed symetrie (inverze) rni 111111111111111111111111111 {^Rovina symetrie (zrcadlení) 1:ai::e Rotační osy symetrie (n) se rozlišují podle velikosti úhlu Ui = 2n/n, o který je nutné ifW|rát otočit bodem kolem osy, abychom se přes nerozlišitelné ekvivalentní polohy vrátili zpět do výchozí pozice. Číslo n je četnost osy rotace Rotační dvojčetná osa symetrie 2 nebo C2 Rotační trojčetná osa symetrie 3 nebo Cc 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111 Rotační šestičetná osa symetrie 6 nebo C6 isiynTiii! Rotační inverze je složená operace symetrie vzniklá střídáním rotace a zrcadlením podle středu symetrie. Na vzor (atom, iont) aplikujeme jednotlivé operace „na střídačku". Viz číslované body na obrázku. Na pořadí operací nezáleží, musí se však provádět jako celek. iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii \ \ \ / / / / / V MWliM" osa ifBliii nverzní osy symetrie (gyroidy) se označují podobným symbolem jako rotační osy, ale s pruhem nad číslicí Symetrii podle inverzních os lze někdy nahradit kombinací základních prvků symetrie: -1 = i -2 = m -3 = 3 + i -4 = nelze nahradit ■6 = 31m SI \\ Tiri-iľiiiii Translace je operace symetrie, kd| obraz (atomJ iont) je posunován || určitém IH vzdálenost a to opakovaně až do nekonečna Vše ukazuje obrázek ve dvou směrech. Translační vektor nebo vektor translace je prvek symetrie, podle kterého se translace provádí. V krystalové mřížce se opět nejedná o hmotný tvar. Pouze definuje směr a velikost. Ao5 A(Č ^99999999999999999999999999999999999999999999^ ■|:iriii! ľi;:i kľY:!i1:i;ih:!i::lh Pro symetrii krystalů (těles minerálů), které můžeme běžně pozorovat, platí stejné prvky a operace symetrie, kromě translace. MU najdeme pouze na atomární úrovni krystalových mříže| 999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999^ 4219808194 Každá plocha krystalu má na opačném konci protiplochu stejného tvaru a v« kosti, pouze otočenou o 180°. Vznikla zrcadlením přes střed symetrie umístěném v pomyslném těžišti krysta u í:?™:; uvi Jak poznáte na krystalu přítomnost roviny symetrie? Rovinou symetrie krystalu je každá rovina procházející středem (těžištěm) krystalu, která půlí krystal na dvě zrcadlově stejné poloviny Na obrázku roviny symetrie označeny modře. ^9999999999999999999999999999^ Každá osa symetrie prochází středem krystalu a vychází z něj na opačných koncích, dvojčetná osa se vždy po Ifflfflfl dostane do identických (nerozlišitelných) poloh Irojčetná osa se vždy po 120° dostane do identických (nerozlišitelných) polon čtyřčetná osa se vždy po 90° dostane do identických (nerozlišitelných) poloh Šestičetná osa se vždy po 60° dostane do identických (nerozlišitelných) poloh Na obrázku je ivojčetná osa označena červeně. :iiyiľľl lilii ľ i Y!iii;ll u Většina minerálů vytváří krystaly s určitou symetrii UJejich symetrie pak může být diagnostickým znakem při určování minerálů. flětšinou nám stačí poznat |£stalo||| sous|||||| nerálu I| nás krystalografický osní kříž. Jeho určení je obvykle složitě Příště si ukážeme, jak snadno určit krystalovou soustavu I o A. ■ I _I Ulil LI z prvku symetrie určitého krystalu. ^99999999999999999^