O que é um sistema cristalino?

Os cristais são sólidos que possuem ordem de longo alcance. O arranjo dos átomos em torno de um ponto qualquer de um cristal é idêntico ao arranjo em outro ponto qualquer equivalente do mesmo cristal (com exceção de possíveis defeitos locais).

A Cristalografia descreve os modos pelos quais os átomos que formam os cristais estão organizados e como a ordem de longo alcance é produzida. Muitas propriedades químicas (bem como bioquímicas) e físicas dependem da estrutura cristalina. Portanto, o conhecimento de Cristalografia é essencial para a exploração das propriedades dos materiais.

Esta ciência se desenvolveu inicialmente como uma ciência de observação, como coadjuvante da Mineralogia. Os minerais eram (e ainda são) descritos pelo seu hábito, que é a forma típica das espécies minerais e que pode variar desde massas indistintas até cristais bem formados.

As formas belas e regulares de cristais naturais despertam nossa atenção desde o passado distante. A forma e o arranjo das faces dos cristais foram desde cedo usados como critérios de classificação. Mais tarde, a simetria passou a ser tratada matematicamente e se tornou um quesito importante na descrição de minerais.

A determinação de estruturas cristalinas, ou seja, da posição de todos os átomos em um cristal, foi um desenvolvimento posterior, um refinamento que dependeu da descoberta dos raios X e de suas aplicações.

Famílias de cristais e sistemas cristalinos

As medições detalhadas de espécimes minerais permitiram a definição de seis famílias cristalinas, denominadas anórtica, monoclínica, ortorrômbica, tetragonal, hexagonal e isométrica. Essa classificação foi ligeiramente expandida pelos cristalógrafos na definição dos sete sistemas cristalinos, que são conjuntos de eixos de referência definidos por sua direção e magnitude e que, portanto, são vetores (grafados em negrito ao longo deste livro). As famílias e classes cristalinas são:

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Imagem retirada do portal All About Gemstones (allaboutgemstones.com).
Adaptação e tradução Editora Oficina de Textos
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Sistemas Cristalinos. Retirado do livro “Cristalografia” de Richard J. D. Tilley

Tudo a ver

Quer entender mais sobre o assunto? então confira nosso lançamento  Cristalografia: cristais e estruturas criatlinas de Richard J. D. Tilley.

Com abordagem atualíssima, esta importante tradução apresenta os conceitos básicos no estudo de cristais e estruturas cristalinas, como simetria em duas e três dimensões, retículo, mosaicos, construção de estruturas, difração, representação de estruturas cristalinas e defeitos cristalinos, além de introduzir temas especializados, como estruturas modeladas, quasicristais e proteínas.

O livro apresenta explicações passo a passo para construção de modelos estruturais, sem excesso de formulação matemática, questões introdutórias para cada tópico, problemas e exercícios, Cristalografia é um livro-texto inestimável para estudantes de graduação e pós-graduação em Química, Física e Ciências Biomédicas, além de Engenharia Metalúrgica e de Materiais e Geologia, que têm Cristalografia como disciplina obrigatória.

Sobre o autor: Richard D. Tilley é professor e pesquisador na Victoria University de Wellington e chefe do grupo de pesquisa com nanomateriais. É ainda diretor do MacDiarmid Institute for Advanced Materials and Nanotechnology.