Первые систематические наблюдения за кристаллами относятся к античной эпохе. Философы Древней Греции, такие как Теофраст и Платон, обращали внимание на разнообразие форм минералов и их симметрию, связывая структуру с природной гармонией. Однако эти наблюдения носили исключительно описательный характер и не имели химического обоснования.
В XVII–XVIII веках с развитием минералогии и химии появились первые попытки объяснить кристаллическую форму с точки зрения внутреннего строения вещества. Работы Н. С. Ботаниуса и Рене-Антуана Фуркруа подчеркивали роль геометрии и симметрии в формировании кристаллов. В этот период кристаллы рассматривались как внешнее проявление внутреннего упорядочения материи.
В XIX веке начала формироваться современная кристаллическая теория. Важнейшим этапом стало открытие химического состава кристаллов и установление связи между химией вещества и его кристаллической формой. Август Брент, Август Кёлер и Жан-Батист Ламарк впервые начали сопоставлять химический состав с морфологией кристаллов. Это положило основу для кристаллохимии как отдельной дисциплины.
Ключевым достижением стало понимание того, что кристалл — это не случайная совокупность атомов, а строго упорядоченная структура, определяемая химическим составом. В этот период начали использовать понятия элементарной ячейки, кристаллической решётки и основных кристаллографических систем.
Революционный скачок в кристаллохимии произошел в XX веке с изобретением рентгеновской дифракции. В 1912 году Макс фон Лауэ экспериментально подтвердил периодическое расположение атомов в кристаллах, открыв принцип дифракции рентгеновских лучей на кристаллической решётке. Этот метод позволил точно определять пространственную структуру кристаллов, связывая геометрию решётки с химическим строением вещества.
В 1913–1914 годах В. Л. Брэгг и У. Л. Брэгг разработали законы рентгеноструктурного анализа, позволившие не только описывать форму кристаллов, но и количественно определять положение атомов в решётке. Это ознаменовало переход к структурной кристаллохимии, где изучение кристаллов стало одновременно химическим и физическим процессом.
С развитием органической и неорганической химии кристаллохимия начала интегрироваться с теорией химического строения. В 1920–1930-х годах работы Льюиса, Ван Гела и Паули способствовали формированию понятия координационного строения, объясняя геометрию кристаллов через электронную структуру атомов. Появились принципы замещения и изомерии в кристаллах, что позволило систематизировать закономерности образования кристаллических соединений.
Одновременно развивалась идея о химической предсказуемости кристаллических форм, когда на основе состава вещества можно было прогнозировать его симметрию и строение кристалла. Эти положения легли в основу современных методов проектирования кристаллов с заданными свойствами.
С середины XX века кристаллохимия получила новые направления: синтез кристаллов с заданной функциональностью, изучение дефектов кристаллической решётки, исследование полиморфизма и солидных растворов. Использование современных методов — электронная микроскопия, нейтронная дифракция, спектроскопия и вычислительное моделирование — позволило глубоко изучать строение и свойства кристаллов на атомном уровне.
Важной областью стала кристаллохимия координационных соединений, где изучение взаимодействия центрального атома с лигандами объясняет образование сложных трехмерных сетей. Появились направления нанокристаллографии и материаловедения, объединяющие принципы кристаллохимии с технологическими применениями.
История кристаллохимии отражает постепенный переход от описательного анализа формы минералов к глубокой структурной и химической интерпретации кристаллов. Эволюция дисциплины прошла через этапы наблюдений, теоретических моделей, рентгеноструктурного анализа и интеграции с электронной теорией, что позволило кристаллохимии стать фундаментальной областью современной химии и материаловедения.