Γιατί τα ορυκτά έχουν διαφορετική διάταξη ατόμων;
1. Χημική σύνθεση:
* Διαφορετικά στοιχεία: Τα ορυκτά αποτελούνται από συγκεκριμένα στοιχεία σε καθορισμένες αναλογίες. Για παράδειγμα, το χαλαζία είναι κατασκευασμένο από πυρίτιο και οξυγόνο, ενώ ο πυρίτης είναι κατασκευασμένος από σίδηρο και θείο. Αυτά τα διαφορετικά στοιχεία έχουν διαφορετικά μεγέθη, χρεώσεις και προτιμήσεις συγκόλλησης, οδηγώντας σε μοναδικές ρυθμίσεις.
* Ιονικές ακτίνες και χρέωση: Το μέγεθος και η φόρτιση των ιόντων που εμπλέκονται στη δομή ενός ορυκτού επηρεάζουν σημαντικά τον τρόπο με τον οποίο συσκευάζονται μαζί. Τα μικρότερα ιόντα ταιριάζουν πιο σφιχτά, ενώ τα μεγαλύτερα ιόντα ενδέχεται να αναγκάσουν μια λιγότερο συμπαγή διάταξη.
2. Δέσμευση:
* Ιονικά ομόλογα: Αυτά περιλαμβάνουν την ηλεκτροστατική έλξη μεταξύ των αντίθετα φορτισμένων ιόντων. Η δύναμη αυτών των δεσμών επηρεάζει τη σταθερότητα και την ακαμψία της κρυσταλλικής δομής.
* ομοιοπολικοί δεσμοί: Αυτά περιλαμβάνουν την ανταλλαγή ηλεκτρονίων μεταξύ των ατόμων. Οι ομοιοπολικοί δεσμοί είναι ισχυρότεροι από τους ιοντικούς δεσμούς, με αποτέλεσμα πιο άκαμπτες δομές.
* Μεταλλικοί δεσμοί: Αυτά περιλαμβάνουν μια "θάλασσα" των απομακρυσμένων ηλεκτρονίων που μοιράζονται όλα τα άτομα στη δομή, με αποτέλεσμα την υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα και τη σμιγάρευση.
3. Περιβαλλοντικές συνθήκες:
* Θερμοκρασία και πίεση: Αυτοί οι παράγοντες επηρεάζουν τη διαθέσιμη ενέργεια για να μετακινηθούν και να αναδιατάξουν τα άτομα. Οι υψηλές θερμοκρασίες και οι πιέσεις μπορούν να αναγκάσουν τα άτομα σε πιο συμπαγείς ρυθμίσεις.
* Χημεία λύσης: Τα ορυκτά συχνά σχηματίζονται από διαλύματα και η σύνθεση και η συγκέντρωση ιόντων στο διάλυμα μπορούν να επηρεάσουν τη δομή του ορυκτού.
4. Κρυσταλλική ανάπτυξη:
* Πυρήνες: Ο αρχικός σχηματισμός κρυσταλλικού σπόρου περιλαμβάνει μια συγκεκριμένη διάταξη ατόμων.
* Ανάπτυξη: Καθώς ο κρύσταλλος αναπτύσσεται, τα άτομα συνδέονται με τον σπόρο σύμφωνα με την καθιερωμένη δομή. Αυτή η διαδικασία μπορεί να επηρεαστεί από παράγοντες όπως η θερμοκρασία, η πίεση και η παρουσία ακαθαρσιών.
5. Πολυμορφισμός:
* Ορισμένα ορυκτά μπορούν να υπάρχουν σε πολλαπλές κρυσταλλικές δομές, που ονομάζονται πολυμορφές. Αυτές οι δομές αποτελούνται από τα ίδια στοιχεία αλλά έχουν διαφορετικές ρυθμίσεις. Για παράδειγμα, το Diamond και ο γραφίτης είναι και τα δύο από άνθρακα, αλλά οι διαφορετικές δομές τους οδηγούν σε πολύ διαφορετικές ιδιότητες.
Συνοπτικά, η μοναδική διάταξη των ατόμων σε ένα ορυκτό είναι συνέπεια μιας σύνθετης αλληλεπίδρασης μεταξύ της χημικής σύνθεσης του ορυκτού, του τύπου της σύνδεσης μεταξύ των ατόμων, των περιβαλλοντικών συνθηκών κατά τη διάρκεια του σχηματισμού του και του τρόπου με τον οποίο μεγαλώνει. Αυτή η περίπλοκη αλληλεπίδραση δημιουργεί τη συντριπτική ποικιλία των ορυκτών που βρίσκονται στη Γη.
