Cristallografia in libertà

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salvatore
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Re: Cristallografia in libertà

Messaggio da salvatore » mar 07 gen, 2020 19:22

Si come l'ho scritto non è corretto,comunque al variare del sistema cristallino variano le caratteristiche fisiche.
Esiste un minerale che appartiene a due differenti gruppi cristallografici?

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Marco E. Ciriotti
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Re: Cristallografia in libertà

Messaggio da Marco E. Ciriotti » mar 07 gen, 2020 19:32

Ce ne sono tanti tra i politipi.
Ma anche i polimorfi possono avere soltanto i gruppi spaziali diversi (e non anche il sistema cristallino).

Appena ho un attimo di tempo in più posterò uno o più esempi di polimorfi (quindi specie con nome diverso, ma stessa composizione chimica e stesso sistema cristallino) che si differenziano soltanto per il diverso gruppo spaziale.
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Re: Cristallografia in libertà

Messaggio da marti » mar 07 gen, 2020 19:39

La parte che hai citato la puoi trovare nella sostanza nel vol A dell'International Tables of Crystallography, Table 2.1.2.1 pg 15 (ed. del 2006)

Non so da che parte iniziare a correggere tutte le 'imprecisioni' che hai scritto, anche perchè certe asserzioni non sono proprio 'cristalline'.

Ma quando scrivi che sono le costanti cristallografiche che determinano quanti e quali elementi di simmetria contiene la cella cristallina, hai presente che esistono per esempio 36 gruppi spaziali tipo nel sistema cubico e 68 nel tetragonale; che per i 7 sistemi cristallini esistono 230 gruppi spaziali tipo? Secondo il tuo ragionamento dovrebbero esistere solo 7 gruppi spaziali tipo e 7 reticoli di Bravais.

In altre parole come fai a determinare l'esistenza 36 gruppi spaziali tipo nel sistema cubico (distinti tra loro per gli elementi di simmetria che contengono) partendo dai parametri reticolari se per tutti vale a=b=c e alfa=beta=gamma=90°?

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Re: Cristallografia in libertà

Messaggio da salvatore » mar 07 gen, 2020 19:45

Chiedo scusa non ho capito.

Nella kirchhoffite c'è un parametro leggermente diverso----------------infatti è tetragonale.
Nella thermaerogenite i parametri sono uguali----------------------infatti è cubica.

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Re: Cristallografia in libertà

Messaggio da salvatore » mar 07 gen, 2020 20:12

Quando si parla di gruppi spaziali si va sulla cristallografia strutturale che è quella che capisco meno, mi pare che nella morfologica si prende in considerazione la cella elementare nella strutturale gli atomi e come essi si dispongono. Come ho già scritto la strutturale la capisco poco, l'ho studiata molto superficialmente (e spesso ci ho capito poco).

Bene, con tutti i gruppi spaziali presenti nel sistema cubico puoi dirmi se c'è un minerale che non ha le costanti cristallografiche del suddetto sistema, angoli alfa, beta e gamma = a 90 gradi e parametri a,b,c di uguale lunghezza?

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Re: Cristallografia in libertà

Messaggio da Marco E. Ciriotti » mar 07 gen, 2020 20:56

OK per la thermaerogenite è cubica: uno spinello cubico.

Ma ricordavo bene che esistesse qualche caso...
Questa specie è stata descritta come tetragonale e dimostra che c può essere uguale ad a e b e quindi non esiste costrizione; è pseudo-cubica.

Vinciennite Cu10Fe4SnAsS16 tet P4122 10.697 10.697 10.697 90.00 90.00 90.00 Z = 2 V = 1224.013

Referenza:
Cesbron, F., Giraud. R., Picot, P., Pillard, F. (1985): La vinciennite, Cu10Fe4Sn(As,Sb)S16, une nouvelle espèce minérale. Etude paragénétique du gîte type de Chizeuil, Saône-et-Loire. Bulletin de Mineralogie, 108, 447-456.

Riconfermo - ma proprio non ci sarebbe bisogno che io lo aggiunga - che quanto detto da Marti è del tutto corretto.
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Re: Cristallografia in libertà

Messaggio da salvatore » mar 07 gen, 2020 21:47

Scusa non voglio fare il rompiscatole.
Se ti riferisci alla vinciennite che è tetragonale e dici che è pseudo-cubica la parola pseudo-cubica significa "sembra ma non lo è", cioè non è cubica.

Non ho mai scritto che marti sta sbagliando (mi pare che su alcune cose ne sa più di me) parlo di cristallografia morfologica come la so io, poi posso pure sbagliare.

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Re: Cristallografia in libertà

Messaggio da Marco E. Ciriotti » mar 07 gen, 2020 21:54

Se ti riferisci alla vinciennite che è tetragonale e dici che è pseudo-cubica la parola pseudo-cubica significa "sembra ma non lo è", cioè non è cubica.
Pseudo vuol dire falso. Quindi che non è cubica, ma tetragonale pur avendo i tre assi le stesse lunghezze.

Nessuna rottura di scatole, Salvatore. Ci mancherebbe. Si tratta di una mera discussione (che personalmente stoppo qui).
Buona serata.
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Re: Cristallografia in libertà

Messaggio da Giuseppe Illuminati » mer 08 gen, 2020 1:12

Interessante, quindi il discorso lunghezze è solo una semplificazione e non una legge? Se così è... perché specificare la "regola" delle lunghezze degli assi? O per esprimermi in altri termini, cosa rende la vinciennite tetragonale e non cubica?
Se ben ho capito l'implicazione è: se cubica = > stessa lunghezza, mentre non vale l'implicazione inversa... è corretto?

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Re: Cristallografia in libertà

Messaggio da Marco E. Ciriotti » mer 08 gen, 2020 11:23

Ciao Giuseppe.
Il sistema tetragonale è quello che include tutti i gruppi puntuali che possiedono un quadruplo asse di rotazione o di rotazione inversa esattamente in una direzione.
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Re: Cristallografia in libertà

Messaggio da marti » mer 08 gen, 2020 12:05

Bene, con tutti i gruppi spaziali presenti nel sistema cubico puoi dirmi se c'è un minerale che non ha le costanti cristallografiche del suddetto sistema, angoli alfa, beta e gamma = a 90 gradi e parametri a,b,c di uguale lunghezza?
Ricapitoliamo alcuni concetti; una struttura cristallina è definita da:
-Sistema cristallino (7 sistemi)
-Reticolo di Bravais (14 reticoli)
-Gruppo puntuale (32 gruppi)
-Gruppo spaziale (230 gruppi)
-Posizione degli atomi (∞ possibilità) => non ci interessa

Reticolo di Bravais: insieme infinito di punti (non di atomi!!!) con una disposizione geometrica sempre uguale in tutto lo spazio.

Gruppo puntuale: gruppo di operazioni di simmetria: identità, inversione, assi di rotazione 2, 3, 4, 6, piani di riflessione.
Per esempio, se consideriamo un oggetto che ha un asse di rotazione 4 (= rotazione di 90°) lungo l’asse c, allora a = b e l’angolo tra a e b (gamma) è di 90°. In altre parole, un’asse di rotazione 4 lungo c impone le restrizioni a=b e gamma=90°.
Consideriamo adesso di combinare in tutti i modi possibili le suddette operazioni di simmetria; si ottengono 32 gruppi puntuali diversi, che posso suddividere in 7 sistemi (cristallini) diversi in funzione delle diverse restrizioni ottenute. In altre parole otterrò un certo numero di gruppi puntuali per cui a=b=c e alfa=beta=gamma=90°, li raggruppo tutti insieme e li classifico come appartenenti al sistema cubico, e così via fino al triclino. È quindi l’insieme delle operazioni di simmetria che determina quali e quante restrizioni siano presenti. Il sistema cubico è sì caratterizzato da a=b=c e alfa=beta=gamma=90°, ma perché è l’insieme di operazioni di simmetria che compone il gruppo puntuale che impone tali restrizioni, non viceversa. Quindi non si potrà MAI avere un cristallo cubico per cui a=b=c e alfa=beta=gamma=90° per il semplice fatto che se solo una di tali restrizioni non fosse rispettata vorrebbe dire che il gruppo di operazioni di simmetria che caratterizza il cristallo non coincide con nessuno dei gruppi puntuali del sistema cubico. Viceversa, e spero sia l’ultima volta che son costretto a scriverlo, le restrizioni valide per i gruppi puntuali tetragonali impongono a=b e alfa=beta=gamma=90°; non esiste alcuna restrizione per c, il quale può assumere teoricamente qualsiasi valore anche essere uguale ad a e b. Purtroppo in molti libri si evidenzia tale differenza mettendo il segno di diverso, ma in realtà non è giustificato.
Consideriamo la pirite; come sappiamo è cubica ed uno si aspetterebbe degli assi di rotazione di 90°, invece non è così. Nella struttura della pirite non esistono assi di rotazione di ordine 4 (90°), ma è l’insieme di tutte le altre operazioni di simmetria (assi di rotazioni di ordine 3 = 120°, inversione, piani di riflessione,…) che determina le restrizioni finali tipiche del sistema cubico. Verificarlo è semplice, basta un cristallo cubico di pirite: osservando una faccia del cubo si vedranno le striature triglife poste, per esempio, orizzontalmente. Se ruotiamo adesso il cristallo di 90°, vedremo una faccia del cristallo in cui le striature triglife sono verticali.
Pensiamo a degli oggetti diversi da cristalli come un dado da gioco. Ha la forma di un cubo, i lati a=b=c e gli angoli alfa=beta=gamma=90°, però ciascuna delle sei facce è diversa, perché c’è un numero diverso. Quindi faccio come prima per la pirite e metto di fronte a me la faccia con il numero 1; se ruoto il dado di 90° mi potrà venire fuori, per esempio, il numero 5. Quindi la configurazione del dado adesso è distinguibile da quella di prima. Per ottenere di nuovo il numero 1 di fronte a me, dovrò ruotare il dado di altri 270°, ottenendo quindi una rotazione totale di 360° (90+270). La rotazione di 360° corrisponde all’operazione di simmetria detta ‘identità’ (ogni oggetto ruotato di 360° torna ad essere identico a se stesso). Abbiamo quindi stabilito che l’unica operazione di simmetria per il dado da gioco è l’identità. Quale sistema cristallino accetta come unica operazione di simmetria l’identità? Il sistema triclino, quello per cui in molti libri è scritto a diverso da b diverso da c e alfa diverso da beta diverso da gamma. In realtà nel sistema triclino non esistono restrizioni e quindi il nostro dado da gioco ha simmetria triclina pur avendo a=b=c e alfa=beta=gamma=90°.

Gruppi spaziali: non ci interessano a questo punto, ma tanto per chiarire cosa sono si distinguono in:
Gruppi spaziali simmorfici (73 gruppi): ottenuti combinando i 32 gruppi puntuali con i 14 reticoli di Bravais
Gruppi spaziali non simmorfici (157 gruppi): ottenuti similmente ai gruppi spaziali simmorfici, ma è essenziale che contengano almeno 1 operazione di simmetria non simmorfica (slittopiano e/o elicogira)

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Re: Cristallografia in libertà

Messaggio da Giuseppe Illuminati » mer 08 gen, 2020 15:17

L’esempio del dado é illuminante, grazie!

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Re: Cristallografia in libertà

Messaggio da salvatore » gio 09 gen, 2020 0:02

Marti scrive, non si potrà MAI avere un cristallo cubico per cui a=b=c e alfa=beta=gamma=90° per il semplice fatto che se solo una di tali restrizioni non fosse rispettata vorrebbe dire che il gruppo di operazioni di simmetria che caratterizza il cristallo non coincide con nessuno dei gruppi puntuali del sistema cubico.

Ecco quello dicevo sopra, le costanti cristallografiche sono "costanti" per tutti i minerali facenti parte di un sistema cristallino.

Per quanto riguarda la pirite, scrivi----- come sappiamo è cubica e uno si aspetterebbe degli assi di rotazione di 90°, invece non è cosi.

Un minerale cubico non necessariamente ha come elemento di simmetria l'A4, in un sistema cristallino quello che è uguale per TUTTI i minerali che ne fanno parte sono le costanti cristallografiche invece gli elementi di simmetria non sono uguali per tutti; esistono le classi di simmetria e nel sistema cubico ce ne sono cinque, la pirite appartiene alla classe diacisdodecaedrica (sui miei libri è chiamata "classe della pirite") con elementi di simmetria 4A3 - 3A2- 3P - C, non c'è l'A4.

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Re: Cristallografia in libertà

Messaggio da marti » gio 09 gen, 2020 8:56

Non mi è molto simpatico, ma inizio a empatizzare con Burioni...

Per me puoi continuare a credere quello che vuoi, diverso però se insisti a sostenere pubblicamente le tue convinzioni errate come se fossero la verità; fai un danno.

Tutto quanto ho scritto io finora, lo si ritrova per esempio scritto in questo articolo di Nespolo, Aroyo e Souvignier (cristallografi ben conosciuti): http://journals.iucr.org/j/issues/2018/ ... in5013.pdf

è un open acces quindi consultabile da tutti.

A pagina 1483, in fondo alla prima colonna è chiaramente scritto:
"It is often overlooked that, while the presence of certain symmetry operations of the crystal structure can restrict the possible ratios of cell lengths or angular values, their absence cannot impose any restriction. Although this should be self-evident,textbooks often define a type of Bravais lattice by imposing that some cell parameters are not identical to each other or to a certain value. For example, a tetragonal lattice is often defined as having a =/ c, while a and c, being symmetry unrestricted, can take any value, including the special case a=c."

Un altro articolo open acces in cui Nespolo tratta la stessa tematica è questo: http://journals.iucr.org/j/issues/2015/ ... index.html [J.Appl.Cryst. (2015),48, 1290]; qui trovi in Table 2 le restrizioni metriche CORRETTE per i diversi sistemi cristallini.

Spero che la questione sia chiuda qui.

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Re: Cristallografia in libertà

Messaggio da salvatore » gio 09 gen, 2020 20:33

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