Kristallstrukturen anorganischer Verbindungen (original) (raw)

1998, Taschenbuch für Chemiker und Physiker

Die vorliegende Zusammenstellung soil einen Uberblick iiber den strukturellen Aufbau der festen, kristallinen Materie vermitteln, die sich von amorpher und plastisch-kristalliner Materie, in der nur eine Nah-bzw. Fernordnung der einzelnen Materiebausteine ausgebildet ist, dadurch unterscheidet, daB in ihr beide Ordnungskriterien gleichzeitig realisiert sind. Die exakte mathematische Beschreibung von Kristallstrukturen erfolgt nach dem Elementarzellen-Konzept, das die vollstandigen Angaben zur Raumgruppe (Kristallsymmetrie), zur Metrik der Elementarzelle (Gitterkonstanten) sowie zum Strukturmotiv (Atomkoordinaten) enthalt. Aus diesen Angaben lassen sich aile wesentlichen GroBen, wie Abstande und Winkel zwischen den Kristallbausteinen, in mathematisch eindeutig definierter Weise berechnen und andere Strukturmerkmale, wie z. B. GroBe und Form von Koordinationspolyedern, ableiten. 6.1.1 Elementarzellen und Kristallsysteme Die in der kristallinen Materie auftretende Fernordnung bedingt, daB die Bausteine des Kristalls in allen drei Raurnrichtungen periodisch angeordnet sind. Die kleinste Baueinheit des Kristalls, durch deren translatorische Verschiebung der Kristall vollstandig und liickenlos zusammengesetzt, werden kann, ist dabei ein Parallelepiped, d.h. ein Raumkorper, der von sechs Flachen begrenzt ist, die jeweils paarweise parallel zueinander liegen. Man bezeichnet einen solchen Korper als Elementarzelle. 1m mathematischen Sinne wird eine Elementarzelle, wie in Abb. 6.1 dargestellt, durch drei linear unabhangige Vektoren a, b, und c beschrieben, die definitionsgemiiB ein Rechtssystem bilden, im allgemeinen aber weder normiert sind noch orthogonal zueinander stehen. Die Langen a = lal, b = I b I und c = I c I dieser Basisvektoren sowie die Winkel ex = 1: (b, c), f3 = 1: (a, c) und ' Y = 1: (a, b) zwischen ihnen bezeichnet man als Gitterparameter bzw.-konstanten. 1m allgemeinsten Fall einer Elementarzelle bestehen bzgl. der Langen der Basisvektoren und deren relativen Orientierung zueinander keine Restriktionen. 1m Zusammenhang mit den im kristallinen