LỜI NÓI ĐẦU
Ngót một thế kỉ qua, kể từ khi cấu trúc tinh thể đầu tiên được xác định, đã xuất hiện
những
thông tin ngày càng nhiều, ngày càng chính xác về trật tự bên trong của các chất kết tinh.
Cũng nhờ
đó, nền tảng lí thuyết của các môn học liên quan đến thể kết tinh ngày càng thêm củng
cố.
Hoá học tinh thể có đối tượng nghiên cứu là mối quan hệ thành phần – cấu trúc – tính
chất của
vật kết tinh và là địa chỉ ứng dụng của những kết quả nghiên cứu cấu trúc tinh thể. Cùng
với sự phát
triển của ngành giáo dục và đào tạo nước nhà, trường Đại học Tổng hợp nay là Đại học
Quốc gia Hà
Nội đã từng đưa môn học này (với 3 – 4 đơn vị học trình) vào danh mục các chuyên đề
trong quy trình
đào tạo cử nhân, thạc sĩ địa chất học, hoá học.
Phần đầu gồm các chương một và hai, trình bày sơ lược những kiến thức cơ sở về chất
kết tinh
và tinh thể học hình thái. Chương ba là hình học cấu trúc tinh thể, chú trọng vào khái
niệm và cách suy
đoán 230 nhóm đối xứng không gian, hệ điểm quy tắc, quan hệ dạng quen – cấu trúc và
tóm lược về
Roentgen tinh thể học. Chương bốn gồm những khái niệm cơ bản của hoá học tinh thể,
phân loại và
mô tả các loại cấu trúc. Cuối chương, đặc điểm hoá học tinh thể của một số loại chất tự
nhiên và nhân
tạo được trình bày khái lược.
Chương năm có nội dung về tinh thể thực với những sai khác chủ yếu trong cấu trúc và
thành
phần hoá học của chúng; kể cả các hiện tượng đa hình, đồng hình, dung dịch cứng và sự
phân rã, biến

lí mối tương quan của thành phần hóa học và cấu trúc của tinh thể với tính chất của
chúng, nhằm giúp
ngành vật liệu học, ngọc học, v.v rút ra những luận điểm mang tính quy luật trong
nghiên cứu chế
tạo, hoặc xử lí chế tác nguyên liệu khoáng vật, làm ra những vật liệu mới với tính năng
định sẵn, hoặc
những sản vật mới với giá trị thương phẩm cao.
Với tư cách là sản phẩm của tự nhiên, tinh thể khoáng vật luôn lưu giữ những dấu ấn của
các
quá trình xảy ra sâu trong lòng đất. Khảo sát đặc điểm về thành phần và cấu trúc tinh thể
của khoáng
vật trong sự phụ thuộc vào điều kiện (nhiệt độ và áp suất) thành tạo là một nội dung
nghiên cứu của
địa chất.
Sơ lược lịch sử phát triển môn học
Một trong những người đặt nền móng cho hoá học tinh thể là Goldschmidt. Trong những
công
trình về địa hoá học, ông đã quan tâm đặc biệt đến ý nghĩa của môn học này. Ông đã
công bố nhiều
công trình ở Viện Hàn lâm Khoa học Na Uy và năm 1954, sau khi ông qua đời, nhiều
công trình khác
của ông được đăng tải trong tạp chí “Hoá học tinh thể”.
Trước khi trở thành môn học độc lập, hoá học tinh thể đã trải qua nhiều giai đoạn phát
triển.
− Haỹy R.Y. (1801) đã đề xuất ý tưởng cho rằng tất cả các hợp chất tương đồng về thành
phần
hoá học thì sẽ kết tinh theo một đa diện tinh thể nhất định. Quy luật này được hiệu chỉnh
một phần bởi
một vài phát kiến sau đó.
− Theo Wollaston W.H. (1808), một số hợp chất khác nhau về thành phần hoá học lại có

tử). Đồng thời, ý tưởng ấy cho phép nghiên cứu khía cạnh hình học của sự đối xứng trong
mạng tinh
thể.
− Chính từ đó, Bravais A. (1855) đã chứng minh được 14 loại mạng không gian.
Năm 1890, Phedorov E.S. và Schoenflies A., mỗi người theo cách riêng, đã đi đến cùng
một kết
quả về các tổ hợp yếu tố đối xứng trong mạng không gian. Chính sự ra đời của 230 nhóm
đối xứng
không gian ấy (xem phụ lục 1) đã đặt nền móng lí thuyết về cấu trúc tinh thể cho hoá học
tinh thể hiện
đại.
Từ năm 1912, những thực nghiệm đầu tiên của Laue M., Bragg W.H. và Bragg W.L. đã
giúp tìm ra năng lực mới của tia X là nhiễu xạ trong mạng tinh thể. (Trước đó tia X chỉ
được
coi là bức xạ dùng xuyên thâu và công phá vật chất). Thế kỷ 20 chứng kiến sự chấn hưng
của
hoá học tinh thể, lí thuyết hình học của cấu trúc tinh thể dần dần được củng cố bằng hệ
phương pháp phân tích cấu trúc tinh thể với độ chính xác và tự động hóa ngày càng cao.
Cũng
từ đó, dữ liệu thực tế của môn học ngày một tăng cường; hàng loạt chất rắn được phân
tích
cấu trúc, bắt đầu từ đơn chất qua các hợp chất đơn giản, sang hợp kim, silicat và hợp chất
hữu
cơ.
Ngoài nhiễu xạ Roentgen, các phương pháp thực nghiệm khác như nhiễu xạ điện tử,
quang
phổ hồng ngoại, cộng hưởng từ hạt nhân v.v… cũng là những công cụ bổ trợ để nghiên
cứu
cấu trúc tinh thể.