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.
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Bild 1: Graphit ist flächig aufgebaut (Foto: Daggi) |
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Bild 2: Asbest besteht nicht
aus Molekülketten, sondern aus Molekülschichten
(Foto: Daggi) |
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Bild 3: Diamant und Quarz bilden harte Kristalle
(Fotos: Daggi und Blume) |
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