第四部：無機化学の基礎　無機化学とは(基本)

　化合物が固化・結晶化するとき，板状，柱状，針状など様々の特徴ある形を示すことが多い。物体は，原子の集まりで，視認される結晶の形は原子の配列（空間格子）を反映したもの思われがちである。
　しかし，実際には，下図の雪の結晶（六方晶系）と温度・湿度との関係で例示するように，視認される結晶の形は，置かれた環境で結晶がどの方向に発達し易いかに支配され，【金属結晶構造】や【イオン結晶構造】で紹介した結晶内部の原子の配列（空間格子）を直接反映するものではないことが分かる。

　しかしながら，例えば雲母が薄く剥がれる，石綿（アスベスト）が細かく裂ける，炭素のみで構成されるダイヤモンドと黒鉛（グラファイト）の特性の違いなど，結晶の特性には，空間格子の状況が色濃く反映する。

　結晶系
　晶系ともいい，結晶を結晶軸の数・長さ・各軸相互間の角度などによって原子の並び方の対称性を分類したものをいう。

　一般的には，三斜晶系（ triclinic system ），単斜晶系（ monoclinic system ），斜方晶系（orthorhombic system ），六方晶系（ hexagonal system ），三方晶系（ trigonal system ），正方晶系（ tetragonal system ），立方晶系（ cubic system ）の 7 種に分けられる。
　なお，三方晶系を菱面体（りょうめんたい）晶系（ rhombohedral system ），立方晶系を等軸晶系（ isometric system ）ともいう。 さらに，三方晶系を六方晶系に含めて 6 晶系とすることもある。

　結晶を構成する粒子（原子，イオン，分子）の構造単位で，それらを点で置き換えて理想化した網目状の格子を空間格子（ space lattice ）という。空間格子の最小の繰り返し単位（平行 6 面体）を単位胞（ unit cell ），又は単位格子という。
　単位胞の頂点から伸びる 3 つの稜のベクトル〈a, b, c〉を基本ベクトルと呼び，ベクトルの大きさ〈距離〉と単位ベクトルの成す角，α=∠bc，β=∠ca，γ=∠abは単位胞の格子定数（ lattice constant ）と呼ばれる。結晶系と格子定数の関係を下図に示す。

　ここで紹介する空間格子は，【金属結晶構造】で紹介した最密充填となる配位数 12 のちよう密立方格子，面心立方格子，配位数 8 の体心立方格子とは異なる結晶の表現方法である。
　1850年にフランスのブラベー（ Auguste Bravais ）が，7 種の結晶系と4種の格子（単純，底心，面心，体心）の組み合わせに対応する 14種の空間格子を分類した。これは，ブラベー格子（ Bravais lattice ）ともよばれる。

　ここでは，結晶格子とフラベー格子での名称一覧，結晶形の特徴と関連する鉱物の例を紹介する。