30 spannende Fakten über Kristalle

Wie heißt die Wissenschaft von den Eigenschaften und Formen der Kristalle?

Eng verwandt sind die Metallographie und die Mineralogie; auch Metalle sind kristalline Materialien.

Wie heißt eine Flüssigkeit, die einige Eigenschaften eines Kristalls aufweist?

Voraussetzung ist, dass die Eigenschaften der Flüssigkeit von der Raumrichtung abhängen.

Wie bezeichnet man die künstliche Herstellung von Kristallen?

Die Proteinkristallographie befasst sich speziell mit der Herstellung von Proteinkristallen zur Strukturanalyse.

Welche Form haben ungestört gewachsene Kochsalzkristalle (Mineral Halit)?

Solche idiomorphen Kristalle verraten in ihrer äußeren Form die Kristallstruktur; in der Natur weichen meist nur die Kantenlängen ab, nie die Winkel.

In welchem Alltagsgegenstand erzeugen verformte Quarzkristalle Zündfunken?

Piezoelektrische Kristalle bauen bei Verformung eine elektrische Spannung auf – und verformen sich umgekehrt, wenn Spannung anliegt.

Wie nennt man Festkörper wie Glas, die keine innere Fernordnung besitzen?

Auch sogenanntes Bleikristall und anderes Kristallglas gehören trotz ihres Namens dazu.

Wie heißt die gleichbleibende Struktureinheit, aus der ein periodischer Kristall aufgebaut ist?

Ein anderer Name dafür ist Einheitszelle; vor 1992 wurden Kristalle allein über diese Periodizität definiert.

Wozu dienen piezoelektrische Schwingquarze in der Elektronik, etwa in Quarzuhren?

Piezokristalle können außerdem als Mikrofon, Lautsprecher, Kraftsensor oder Aktuator arbeiten.

Was entsteht, wenn die Kristallisation an vielen Stellen gleichzeitig einsetzt?

Ausgangspunkt jeder Kristallbildung ist ein Kristallisationskeim, der bei sinkender Temperatur wächst.

Wie nennt man zwei verwachsene Kristalle gleicher Struktur, aber verschiedener Orientierung im Raum?

Solche Verwachsungen treten bei der Kristallisation in vielen Fällen auf.

Welche Art von Ordnung besitzt ein Glas, das aus einer zu schnell abgekühlten Schmelze entsteht?

Ein Kristall hat durch seine geordnete Gitterstruktur gegenüber Glas eine geringere freie Enthalpie.

Was bedeutete das griechische Wort krýstallos, von dem „Kristall“ abstammt, bei Homer zunächst?

Später bezeichnete das Wort alles Helle und Durchsichtige, insbesondere den Bergkristall, aber auch farbige Edelsteine und Glas.

Welches Wort beschreibt, dass die physikalischen Eigenschaften eines Kristalls von der Raumrichtung abhängen?

Stofflich und physikalisch ist ein Kristall dagegen einheitlich, also ein homogener Körper.

Wie heißt die Existenz verschiedener Kristallstrukturen (Modifikationen) derselben Substanz?

Beim Eisen werden die Modifikationen mit griechischen Buchstaben durchnummeriert, etwa α-Eisen (Ferrit) und γ-Eisen (Austenit).

Wer klassifizierte die verschiedenen möglichen Translationsgitter der Kristalle?

Er ließ neben primitiven Elementarzellen mit einem Gitterpunkt auch größere, flächen- oder innenzentrierte Zellen zu.

Welche 1984 entdeckte Kristallart erzwang eine neue Definition des Kristallbegriffs?

Sie bilden eine Untergruppe der aperiodischen Kristalle – die periodischen Kristalle bleiben aber die bei weitem größte Untergruppe.

Wie nennt man den Nichtgleichgewichtszustand einer Schmelze, der ihre Kristallisation ermöglicht?

Bei Dampf und Lösungen spricht man stattdessen von Übersättigung; in beiden Fällen darf kein Gleichgewicht herrschen.

Welche Schreibweise von „Kristall“ war im 19. Jahrhundert ebenfalls gebräuchlich?

Das Wort kam über das lateinische crystallus in die althochdeutsche Form kristallo, aus der sich die heutige Schreibweise entwickelte.

Womit werden Kristallflächen und Gitterebenen beschrieben?

Kristalltypen lassen sich außerdem nach der Art der Bindung ihrer Bausteine unterscheiden, etwa als Ionenkristall.

Welche Zähligkeit einer Drehachse ist in einem periodischen Kristall nicht möglich?

Weil die Translationssymmetrie erhalten bleiben muss, kommen nur 1-, 2-, 3-, 4- und 6-zählige Achsen vor.

Welche beiden voneinander unabhängigen Merkmale bestimmen die äußere Form eines Kristalls?

Kristalle, deren äußere Form durch fremde Grenzflächen bestimmt ist, nennt man xenomorph – nach dem griechischen Wort für „fremd“.

Wie heißt die Eigenschaft mancher Kristalle, eine Temperaturdifferenz in eine Ladungstrennung umzuwandeln?

Solche Kristalle stecken in Bewegungsmeldern und Temperaturfühlern; nicht alle piezoelektrischen Kristalle zeigen diesen Effekt.

Wie viele kristallographische Raumgruppen gibt es bei dreidimensionalen Kristallen?

Bei zweidimensionalen Kristallen sind es nur 17 ebene Gruppen; alle sind in den International Tables for Crystallography aufgeführt.

Bis wann hielt sich die Ansicht, Bergkristall sei unschmelzbar gefrorenes Wasser?

Die Vorstellung geht auf den antiken griechischen Bergbau zurück, bei dem wahrscheinlich Quarzkristalle entdeckt wurden.

Wie viele verschiedene Translationsgitter gibt es im dreidimensionalen Raum?

Diese Gitter bestehen aus gleichen Parallelepipeden, deren Ecken die Gitterpunkte darstellen.

Wie vielen Punktgruppen (Kristallklassen) lässt sich ein Kristall anhand seiner äußeren Form zuordnen?

Die Punktgruppen beschreiben die makroskopischen Symmetrieeigenschaften; die Translation spielt bei der äußeren Betrachtung keine Rolle.

Seit welchem Jahr definiert die Kristallographische Union IUCr Kristalle über diskrete Beugungsordnungen?

Nach dieser Definition weist ein Kristall eine Fernordnung auf, muss aber nicht zwangsläufig periodisch sein.

Welche Art von Prozess ist die Bildung eines Kristalls thermodynamisch betrachtet?

Die Entropie nimmt dabei zwar ab, doch bis zum Schmelzpunkt überkompensiert die Kristallisationsenthalpie diesen Effekt.

Welches Membranprotein ordnet sich in der Biomembran als zweidimensionaler Kristall an?

In der Strukturbiologie werden 2D-Kristalle gezüchtet, um Atompositionen per Elektronen-Kryomikroskopie zu bestimmen.

Wie heißen die elf zentrosymmetrischen Punktgruppen, in die sich Röntgenbeugungsmuster einteilen lassen?

Auch nicht-zentrosymmetrische Strukturen liefern zentrosymmetrische Beugungsmuster, da die Reflexe als Friedelpaare gleicher Intensität auftreten.