Fattori che influenzano la struttura dei cristalli

La possibilità che un minerale ha di formarsi in natura è determinata da parametri fisici e chimici.

• Parametri fisici: le dimensioni delle specie chimiche che si combinano devono essere tali da poter costituire una struttura cristallina stabile. Le dimensioni relative degli ioni determinano la loro posizione nel reticolo cristallino; gli ioni tendono a disporsi in modo che la loro distanza sia minima a causa della reciproca attrazione. Se ioni positivi e negative hanno dimensioni diverse, intorno a quello piccolo (+) possomono posizionarsi solo tre ioni (-) di dimensione maggiore; questa disposizione è detta coordinazione a tre.
  Se mano a mano la differenza di dimensione degli ioni positivi e negativi diminuisce, la coordinazione diventa a quattro, a sei, a otto e infine a dodici (dimensioni ioni quasi uguali).
• parametri chimici: le cariche positive e negative devono bilanciarsi perfettamente, affinché la cella elementare sia elettricamente neutra.
  es. nel salgemma per ogni ione Na+  c'è uno ione Cl-
  Se gli ioni di segno opposto non hanno lo stesso numero di cariche, gli altri ioni, con numero di cariche minore, sono presenti in quantità maggiore così da bilanciare esattamente le cariche di segno opposto.
  es. fluorite, (CaF2), troviamo nella struttura cristallina due ioni F- per ogni ione Ca2+

I cristalli in natura presentano forme macroscopiche che talvolta rispecchiano la forma delle celle elementari. Un minerale con celle cubiche può formare sia cubi che forme più complesse, purché siano formate dalle ripetizione della cella elementare. Ma in altri casi, la forma dei cristalli è la combinazione di più forme semplici, che hanno in comune la stessa cella elementare.

cristalli di fluorite con diverso abito cristallino

















Fonte: I materiali della Terra solida, Italo Bovolenta editore