Redigerer Krystallstruktur

{{referanseløs}}
[[Fil:NaCl-Ionengitter.svg|thumb|Krystallstruktur av NaCl, vanlig koksalt (halitt)]]
'''Krystallstruktur''' er [[krystall]]enes indre bygning. En krystallstruktur defineres ved begrepene ''gitter'' og ''basis''.

== Gitter ==
Et gitter er tredimensjonalt, og kan beskrives som matematiske punkter, definert av tre akselengder ''a'', ''b'', ''c'' og vinklene mellom disse. En krystallstruktur fremkommer dersom en har en identisk gruppe av et eller flere atomer på hvert gitterpunkt.

Det fins et uendelig antall gittere, men Franskmannen [[Auguste Bravais]] har vist at det kun behøves 14 gittere til å beskrive alle mulige krystallstrukturer og hvert av disse kalles et Bravaisgitter. Med utgangspunkt i Bravaisgitrene klassifiseres krystaller i sju ''krystallsystemer''.

== Basis ==
Basis i en krystallstruktur er de ''ion''ene som er satt inn i krystallgitteret i det foreliggende stoffet. Fordi basis har en dårligere symmetri enn gitteret, har krystallstrukturen i et stoff en dårligere symmetri enn gitteret. Basis består minst av ett atom, men kan også bestå av tusenvis av atomer, som i [[proteiner|proteinkrystaller]]. I [[koksalt]] består basis av ett Na<sup>+</sup>- og ett Cl<sup>-</sup>-ion.

==Symmetri==
Krystallene oppviser på grunn av sin krystallstruktur ulike former for symmetri som kan observeres visuelt. Symmetrien kan beskrives ved symmetriplan, symmetriakser og symmetrisentra. Et ''symmetriplan'' deler en krystall i to deler, slik at de to delene speiler hverandre gjennom planet. Dersom krystallen har en akse som ligger slik at krystallen tar seg likedan ut (sett fra en fast vinkel) flere ganger mens den roterer omkring aksen, taler vi om en ''symmetriakse''. Ulike krystaller kan ha ''totallige'', ''tretallige'', ''firtallige'' eller ''sekstallige'' symmetriakser - alt etter hvor mange ganger de gir det samme bildet som utgangsstillingen. Når en krystall har to flater som ligger symmetrisk om et punkt i midten av krystallen, har den et ''symmetrisentrum''.

== Krystallsystem ==
Krystallsystem er [[atom]]enes tredimensjonale gitter i enhetscellen til en [[krystall]].

Ut ifra translasjonsvektorenes innbyrdes forhold går det an å skille mellom 14 ulike [[Bravaisgitter]] som tilsammen med ulike typer av baser kan anvendes for å klassifisere alle krystaller. To av Bravaisgitrene har fått vanlige forkortelser: BCC (''Body Centered Cubic'') og FCC (''Face Centered Cubic'').

{|class="wikitable"
|'''Krystallsystem'''
|colspan=4 align=center| '''Bravaisgitter'''
|-
|colspan=1 align=center| [[Triklin]]
|| [[Fil:Triclinic.svg|80px|Triklin]]
|colspan=3|
|-
|rowspan=2 align=center| [[Monoklin]]
|| [[Fil:Monoclinic cell.svg|80px|Enkelt monoklint]]
|| [[Fil:Base-centered monoclinic.svg|80px|Bascentrert monoklint]]
|colspan=2, rowspan=2|
|-
|align=center| Enkelt
|align=center| Basesentrert
|-
|rowspan=2 align=center| [[Ortorombisk]]
|| [[Fil:Orthorhombic.svg|80px|Enkelt ortorombisk]]
|| [[Fil:Base-centered orthorhombic.svg|80px|Basesentrert ortorombisk]]
|| [[Fil:Body-centered orthorhombic.svg|80px|Romsentrert ortorombisk]]
|| [[Fil:Face-centered orthorhombic.svg|80px|Flatesentrert ortorombisk]]
|-
|align=center| Enkelt
|align=center| Basesentrert
|align=center| Romsentrert
|align=center| Flatesentrert
|-
|rowspan=2 align=center| [[Tetragonal]]
|| [[Fil:Tetragonal.svg|80px|Enkelt tetragonal]]
|| [[Fil:Body-centered tetragonal.svg|80px|Romdcentrert tetragonalt]]
|colspan=2, rowspan=2|
|-
|align=center| Enkelt
|align=center| Romsentrert
|-
|align=center| [[Trigonal]]
| [[Fil:Rhombohedral.svg|80px|Trigonal]]
|colspan=3|
|-
|align=center| [[Heksagonal]]
| [[Fil:Hexagonal.svg|80px|Heksagonalt]]
|colspan=3|
|-
|rowspan=2 align=center| [[Kubisk]]
|| [[Fil:Simple cubic.svg|80px| Enkelt kubisk]]
| [[Fil:Cubic-body-centered.svg|80px| Romsentrert kubisk]]
| [[Fil:Face-centered cubic.svg|80px| Flatesentrert kubisk]]
|rowspan=2|
|-
|align=center| Enkelt
|align=center| Romsentrert (bcc)
|align=center| Flatesentrert (fcc)
|}

=== Noen strukturtyper ===
Blant grunnstoffene er de vanligste krystallstrukturene:
*'''Kubisk tettpakning''' (''ccp'' – ''cubic close(st) packing/packed''), er den [[tettpakket krystallstruktur]] som består av et ''fcc''-gitter (kubisk flatesentrert) med et atom som base. Blant andre har [[kobber]], [[sølv]], [[gull]], [[nikkel]], [[aluminium]], frossen [[argon]] og [[fulleren|C<sub>60</sub>]] denne struktur. Ofte skiller man ikke ccp fra fcc, men i nøyaktig språkbruk er ''fcc'' en gittertype (et Bravaisgitter) mens ''ccp'' er en strukturtype.
*'''Heksagonal tettpakning''' (''hcp'' – ''hexagonal close(st) packing/packed''), er den andre tettpakkede krystallstrukturen, som består av et primitivt heksagonalt gitter med som base to atomer med innbyrdes translasjonsvektor (-1/3,1/3,1/2) i cellekoordinater. Denne struktur antas av bl.a. [[kobolt]], [[sink]], [[magnesium]], [[titan (grunnstoff)|titan]], [[kadmium]] og frosset [[helium]].
*'''BCC-pakning''' (''Body Centered Cubic Packing''), som består av et BCC-gitter (kubisk romsentrert) med som base et atom. Denne struktur er ikke like tettpakket som kubisk og heksagonal tettpakning, men det skiller ikke mange prosent. [[Natrium]], [[kalium]], α-[[jern]] og [[krom]] m.fl. har denne struktur. ''Observer at BCC egentlig er et gitter, og at det finnes mange flere strukturer som er BCC (f.eks. α-[[mangan]], med 58 Mn-atomer i enhetscellen!) – man må altså være forsiktig når termen BCC anvendes og presiser hva som menes. Det finnes de som plederer for betegninger som '''romsentrert pakning''' (BCP) eller '''romsentrert kubisk pakning''' (BCCP) men kortformen '''BCC-struktur''' anses allment akseptert''.
*'''Diamantstruktur''', som består av et FCC-gitter og en base med et atom i (0,0,0) og en i (1/4,1/4,1/4). Foruten [[diamant]] har også [[silisium]] og [[germanium]] denne strukturen.

Til og med molekyler kan krystallisere og bygger da enten molekylkrystaller der molekylene stables (f.eks. [[syre]] (O<sub>2</sub>), [[insulin]]) eller krystaller med uendelige byggesteiner i en eller flere dimensjoner ([[selen]]-kjeder, [[grafitt]]-sjikt).

=== Strukturbestemming ===

Studier av krystallstruktur har fått stor betydning for kjemiens utvikling. Den viktigste metoden bygger på [[røntgenkrystallografi]], som går ut på at man studerer intensitet og styrke for ulike spredningsvinkler av en smal konsentrert røntgenstråle i en krystall. 

Med røntgen- og nøytrondiffraksjon kan man bestemme nøyaktig posisjon for hvert atom til og med i krystaller av kompliserte molekyler, for eksempel [[insulin]]. Bestemming av krystallstrukturen er derfor en måte å kartlegge molekylers struktur.

== Litteratur ==
*{{Kilde bok|tittel=Introduction to Solid State Physics|forfatter=Kittel, Charles|utgivelsesår=2005|forlag=John Wiley & Sons, Inc|isbn=0-471-68057-5}}
*{{Kilde bok|tittel=Basic Solid State Chemistry, 2nd ed.|forfatter=West, Andrew|utgivelsesår=1999|forlag=John Wiley & Sons, Inc|isbn=0-471-98756-5}}
*{{Kilde bok|tittel=Anorganische Strukturchemie|forfatter=Müller, Ulrich|utgivelsesår=2004|forlag=Teubner, og oversatt utgave fra John Wiley & Sons, Inc|isbn=3-519-33512-3}}
*{{Kilde bok|tittel=Allmän och oorganisk kemi|forfatter=Hägg, Gunnar|utgivelsesår=1989|forlag=Almqvist&Wiksell, Uppsala|isbn=91-20-09015-3}}

== Eksterne lenker ==
* [https://web.archive.org/web/20060503215705/http://www.meinemineraliensammlung.de/victor/goldschmidt/ Viktor Goldschmidt – Der Atlas der Krystallformen]

{{Mineralidentifisering}}
{{Autoritetsdata}}

[[Kategori:Krystallografi]]