Atomgitter

In einem Atomkristall sind die Gitterbausteine Atome, sie sind durch kovalente Bindungen miteinander verknüpft. Da hier die Bindung durch Valenzelektronen zustande kommt, spricht man auch von Valenzgitter. Beispiele sind die Kohlenstoffmodifikationen Diamant und Graphit sowie der Quarz. Aber auch die meisten Silicate, also die Salze der Kieselsäure, gehören dazu.

Man unterscheidet verschiedene Vernetzungen. Diese können sein:
- eindimensionale Ketten- oder Bandgitter, also lange Molekülketten
(Beispiele: Spezielle Silicate wie die Pyroxene, nicht aber Asbest, wie du meinen könntest)
- zweidimensionale Schichtgitter, also großflächige Schichten aus untereinander verbundenen Atomen
(Beispiele: Asbest, Talk, Tonmineralien und Graphit)
- dreidimensionale Gerüstgitter
(Beispiele: Quarz und Diamant)

Die Gitterstruktur hat Einfluss auf die Eigenschaften der Kristalle. Obwohl alle Molekülgitter zunächst einmal hohe Schmelzpunkte haben, können sie jedoch charakteristisch unterschiedliche Härten aufweisen: Schichtgitter sind oftmals weich, weil die Schichten gegeneinander verschoben werden können. Dagegen sind dreidimensional verknüpfte Molekülgerüste hart. Der innere Aufbau spiegelt sich auch in den Kristallen wieder. So sind Schichtgittersysteme oft flächig (Bild Graphit) oder faserig (Bild Asbest) ausgebildet, während Gerüstgitter-Systeme wie Diamant oder Quarz voluminöse Kristalle bilden. Typisch für letztere ist oftmals auch der "muschelige Bruch", den du auch von Glas her kennst. Bei Diamant und Quarz erkennt man im Erscheinungsbild ("Habitus") der Kristalle auch den inneren Aufbau der Elementarzelle wieder.
Das alles kannst du exemplarisch an den Modifikationen des Kohlenstoffs studieren. Aber auch das Quarzgitter ist es wert, genauer betrachtet zu werden.

Bild 1: Graphit ist flächig aufgebaut (Foto: Daggi)


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Bild 2: Asbest besteht nicht aus Molekülketten, sondern aus Molekülschichten
(Foto: Daggi)


Bild 3: Diamant und Quarz bilden harte Kristalle
(Fotos: Daggi und Blume)


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Letzte Überarbeitung: 01. Februar 2011, Dagmar Wiechoczek