Hva gjør krystaller i naturen?

Grupper av atomer danner definerte mønstre kalt krystaller når eksponert for endringer i temperatur, trykk og konsentrasjon.

Atomene har en sentral kjerne bestående av en lik mengde av nøytroner og protoner med elektroner som beveger seg rundt kjernen i definerte baner. Hvert element har en unik mengde av nøytroner, protoner og elektroner.

Elektroner foretrekker å bli gruppert i par i deres orbitaler, men det er ikke alltid mulig fordi enkelte elementer har et ulikt antall elektroner. For at de skal være sammen, men de deler elektroner med et annet atom av et annet element. For eksempel, natrium og klor har uparede elektroner. Natrium har ett elektron som er helt alene og klor trenger man mer for å fylle sin orbital. Natrium og klor gruppen sammen og dele et par av elektroner, slik at alle har det den trenger. Et atom av natrium og et kloratom bundet sammen på denne måten danner en krystall av salt.

krystallinske former

Krystallinsk form skjer på et mikroskopisk nivå. Formen krystallen foruts avhenger av hvilke elementer er satt sammen. Mens noen krystaller har glatte overflater og en definert geometrisk mønster, gjør andre ikke har en gjenkjennelig ytre form, men er fortsatt anses krystaller hvis de har en ordnet indre struktur. Stoffer som har en ordnet struktur for små til å se med et mikroskop kalles mikrokrystallinsk.

krystallinsk Vekst

Krystaller dannes i mange forskjellige varianter. De starter som et molekyl, som kalles et frø molekyl, og vokser når et annet molekyl lander på overflaten av frø molekylet og festes til dets kant. Andre molekyler føre til at krystallene til å spre seg utover. Med tilstrekkelig tid, vokser krystall ansikt store nok til å sees med det blotte øye.

Solutions

Når salt er oppløst i vann, atomer av natrium (Na +) og atomer av klor (Cl) flyte i vannet fritt. Når vannet fordamper, vil det være mindre plass for natrium og klor til å flyte og trykket for å holde konsentrasjonen i suspensjonen blir for stor. Natrium- og kloratomer deretter kombinere sammen og danner krystaller av salt. Krystaller danner også ved temperaturforandringer. Når en varm oppløsning blir avkjølt, krystallene begynner å dannes.

smelter

Vannmolekyler bevege seg fritt i en flytende tilstand, men når temperaturen synker som det gjør om vinteren, molekylene ordne seg i et annet mønster og blir fiksert i den krystallinske form som kalles is. Det samme prinsippet gjelder for varmt smeltet lava. Atomer som flyter fritt i den varme oppløsningen kombineres for å danne krystaller som lava kjøler og trykket i holding atomene i suspensjonen blir for stor.

damp

De samme prinsippene gjelder. Ettersom dampen avkjøles, atomene eller molekylene danner en ordnet mønster. Et eksempel er snøflak laget av vanndamp.

Tid

Noen ganger eksponering for temperatur og trykk foregår over en lang tidsperiode. Dette gir krystaller mer tid til å bli bestilt, danner et krystall med godt definerte krystallflater.

Når temperaturen synker raskt, krystaller dannes raskere. De har kanskje ikke det ytre av en krystall fordi tiden var begrenset, men kan likevel ha en ordnet struktur på et mikroskopisk nivå.