Download - cristalografia 2011
UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA EN MINAS,
METALURGIA Y GEOLOGÍA
CRISTALOGRAFIA
M.I.E. ELIA MÓNICA MORALES ZÁRATE
Guanajuato, Gto. Febrero 2011.
La Cristalografía es la ciencia de los cristales que
estudia su origen, crecimiento, estructura interna y
propiedades físicas. Es una palabra que proviene del
griego que significa congelado en frío.
Inicia a finales del s. XIX.
En 1690, el científico holandés Christian Huygens,
estudiando las propiedades ópticas de la calcita , dijo
que las propiedades físicas de los minerales se
podían explicar por la estructura interna regular de la
sustancia cristalina.
INTRODUCCIÓN A LA CRISTALOGRAFIA
Ya en 1669, Niels Stensen (Nicolás Steno), había
proclamado la primera ley fundamental de la
cristalografía: la ley de la constancia de los ángulos
diedros entre las caras de los cristales.
En la misma época Erasmo Bartholin, descubrió la
doble refracción en los cristales de espato de
Isalandia, dando origen a la óptica cristalográfica.
Lomonósov (1711-1765) enunció la teoría corpuscular
de la constitución de la materia. Los corpúsculos se
les representaba en forma esférica. Ordenándolos y
formando mentalmente cristales con ellos.
En 1774, R. J. Haüy descubrió la segunda ley
fundamental de la cristalografía: La ley de la
Racionalidad (se basó al observar la exfoliación de la
calcita). Supuso que las moléculas de los minerales
tienen la forma de paralelepípedos. Se puede
expresar la posición de cada cara del cristal en el
espacio con tres números enteros
A principios del s. XIX, Miller aplicó en la cristalografía
los métodos de geometría analítica y creo un
simbolismo racional para la notación de las caras
mediante índices.
La medición de los ángulos diedros de los
cristales naturales se realizaba con un aparato
llamado goniómetro de aplicación (de contacto)
y con goniómetros de reflexión. Estos aparatos
fueron inventados por Carangeot, en 1782, el
primero y el segundo por Wollaston, en 1809.
A comienzos del s XIX se crearon las bases de
la ciencia de la simetría de los cristales. Hessel
en 1830, fue el primero en deducir todas las
formas posibles de simetría de los cristales.
En 1867, Gadolin (1828-1892). Basándose en
leyes geométricas dedujo 32 tipos de simetría
de los cristales.
En 1912, Laue consiguió demostrar
experimentalmente la exactitud de la teoría
reticular. Por medio de los rayos X
Se describen como materiales cristalinos aquellos materiales sólidos cuyos elementos constitutivos se repiten de manera ordenada y paralela y cuya distribución en el espacio muestra ciertas relaciones de simetría. Así, la propiedad característica y definidora del medio cristalino es ser periódico, es decir, que a lo largo de cualquier dirección, y dependiendo de la dirección elegida, la materia que lo forma se halla a distancias específicas y paralelamente orientadas. Además de ésta, otras propiedades características son la homogeneidad y la anisotropía.
El estado cristalino de la materia es el de
mayor orden, es decir, donde las correlaciones
internas son mayores y a mayor rango de
distancias. Y esto se refleja en sus propiedades
que son anisotrópicas y discontínuas. Suelen
aparecer como entidades puras, homogéneas y
con formas geométricas definidas (hábitos)
cuando están bien formados.
La denominada estructura cristalina está
caracterizada microscópicamente por la
agrupación de iones, átomos o moléculas
según un modelo de repetición periódica.
En esta red espacial existe una porción del
espacio cristalino, denominado celda unidad,
el cual repetido por traslación y adosado desde
un punto reticular a otro engendra todo el
retículo.
Modelo atómico de un vidrioModelo atómico en un material
ordenado (cristal)
ESTRUCTURA CRISTALINA DE UN MATERIAL INORGÁNICO: EL ALFA-CUARZO
En la estructura cristalina (ordenada) de los materiales
inorgánicos, los motivos repetitivos son átomos o iones
enlazados entre sí, de modo que generalmente no se
distinguen unidades aisladas y de ahí su estabilidad y dureza
(cristales iónicos, fundamentalmente)
Los distintos modos de empaquetamiento en un cristal dan
lugar a las llamadas fases polimórficas (fases alotrópicas para
los elementos), que confieren a los cristales (a los materiales)
distintas propiedades. Por ejemplo, de todos son conocidas las
distintas apariencias y propiedades del elemento químico
Carbono, que se presenta en la Naturaleza en dos formas
cristalinas muy diferentes, el diamante y el grafito:
SIMETRIA
Dos figuras son simétricas respecto de un punto cuando las
rectas que unen puntos homólogos de las dos se cortan en
este punto, el cual determina segmentos iguales. Un objeto
posee simetría respecto de un plano cuando este cumple la
anterior condición para dos mitades del objeto.
En Cristalografía se utiliza la notación de Herman-Maugin, en
la cual el plano de simetría (o plano de reflexión) se describe
como m.
m
SIMETRÍA RESPECTO DE UNA RECTA (EJE DE SIMETRÍA)
En este tipo de simetría, los puntos homólogos de la figura
describen arcos iguales, en el mismo sentido alrededor de un
eje.
El hecho de que el cristal sea un medio periódico limita los
posibles ordenes de ejes de simetría a 1, 2, 3, 4 y 6.
para m=0, el ángulo vale 0º o 360º, y el orden del eje es 1
para m=1, el ángulo vale 60º, y el orden del eje es 6
para m=2, el ángulo vale 90º, y el orden del eje es 4
para m=3, el ángulo vale 120º, y el orden del eje es 3, y
para m=4, el ángulo vale 180º, y el orden del eje es 2
ELEMENTOS COMPUESTOS DE SIMETRÍA
Existen otros elementos de simetría, la operación de los cuales
implica la aplicación sucesiva de dos movimientos
correspondientes a dos elementos sencillos de simetria. Así se
pueden deducir ejes de inversión y ejes de reflexión. En uno y
otro caso, la operación consiste en un giro (de acuerdo con el
orden del eje) seguido de una inversión o una reflexión,
respectivamente.
En resumen, los posibles elementos de simetría puntual
son:
ejes de giro 1, 2, 3, 4 i 6 centro de inversión ̅1
plano de simetría m eje de inversión 4̅
http://161.116.85.21/crista/elements2D.htm
Consideramos estructura cristalina de un mineral a la
repetición de un grupo de átomos (motivo) sobre una
distribución periódica de puntos en el espacio (red). La red
sufre traslación y el motivo tiene una simetría que puede
reflejarse en la estructura externa. Para observar la
simetría de un motivo nos ayudamos de elementos de
simetría tales como los ejes de rotación, los planos de
simetría y los centros de simetría. Los procesos que dan
lugar estos elementos: rotación, reflexión e inversión
respectivamente, se denominan operaciones de simetría.
La combinación de los elementos de simetría da lugar a
32 clases de cristales con una simetría característica.
Para describir los cristales necesitamos referir la simetría
interna a una serie de tres ejes cristalográficos que se toman
paralelos a las aristas de intersección de las caras cristalinas.
Se denominan con las letras a, b y c y los ángulos que forman
los extremos positivos se designan con a,b,g.
En función de estas direcciones y ángulos axiales existen 6
sistemas cristalinos:
triclínico, monoclínico, ortorrómbico, tetragonal, hexagonal e
isométrico.
Pero cuando nos referimos al orden interno, tenemos 14 redes
tridimensionales llamadas redes de Bravais.
Las Redes de Bravais o celdas unitarias, son
paralelepípedos que constituyen la menor
subdivisión de una red cristalina que conserva
las características generales de toda la
retícula, de modo que por simple traslación del
mismo, puede reconstruirse el sólido cristalino
completo.
Se llama celda primitiva unidad de una red de Bravais a un
volumen del espacio tal que trasladado mediante todos los
vectores de dicha red llena todo el espacio sin dejar vacios ni
superponerse. Esta condición implica que una celda unidad contiene
únicamente un punto de la red. Sin embargo existe un número
infinito de celdas primitivas, todas ellas con el mismo volumen.
La red cristalina está pues formada por copias de la misma
unidad fundamental o motivo localizadas en todos los puntos de la
red de Bravais.
Las redes tridimensionales están formadas por la
repetición de celdas unidad tridimensionales. Estas
celdas vienen definidas por tres traslaciones: a, b y c,
siendo a y b las traslaciones de la red plana, y c la
traslación de dicha red plana en una dirección
diferente (generalmente correspondiente al plano
vertical).
En las redes de Bravais vienen definidos tres
ángulos:
a: es el ángulo que forman entre sí los
vectores b y c.
b: es el ángulo que forman entre sí los vectores
a y c.
g : es el ángulo que forman entre sí los vectores
a y b (los de la red plana).
Se pueden definir cuatro tipos básicos de celda unidad:
· Celda simple
· Celda centrada en el cuerpo
· Celda centrada en las caras
· Celda centrada en la base
En el sistema cúbico hay tres tipos de celdas, la simple, la
centrada en el cuerpo y la centrada en las caras. En el sistema
tetragonal están las celdas simple y centrada en el cuerpo. En
el rómbico, hay los cuatro tipos de celdas. En el romboédrico
solo existe la celda simple. En el hexagonal está la centrada en
las bases, que es una derivación de la centrada en las caras.
En el Monoclínico, está la simple y la centrada en las bases y
en el triclínico solo aparece la celda simple.
NUCLEACIÓN Y CRECIMIENTO CRISTALINOS
Los cristales surgen en los cambios de estado, es
decir, cuando un cuerpo pasa de un estado (o fase) a
otro.
1. Paso del estado líquido al sólido: cristalización por
fusión o por disolución.
2. Paso del estado gaseoso al sólido: cristalización por
sublimación.
3. Paso de una fase sólida a otra, acompañado de un
cambio de forma de la otra estructura cristalina. Este
fenómeno se le denomina recristalización.
El crecimiento de un cristal sólo se puede producir
una vez que se han sobrepasado las condiciones de
equilibrio para su formación. Es precisamente este
rebasamiento (que puede ser un sobreenfriamiento,
un sobrecalentamiento o una sobresaturación) el que
proporciona la energía necesaria para formar el
núcleo alrededor del cual se produce el crecimiento.
Una vez formado, el núcleo sirve de centro hacia el
que se difunden los componentes que el cristal
necesita para crecer. La distancia a la que la
difusión puede transportar material depende de la
velocidad de difusión y del tiempo disponible.
El material que está demasiado lejos de un
núcleo no se difundirá hacia dicho núcleo,
sino que formará otro independiente. El
número de núcleos que se forman depende,
por tanto, de la facilidad con la que se
produce la nucleación y del tiempo
disponible para que el material se difunda
hacia los núcleos. El juego entre nucleación
y crecimiento de los núcleos es el que
determina, en última instancia, el tamaño
de grano de la roca.
Crecimiento cristalino
Una vez se ha formado un núcleo estable, este
continua creciendo y da lugar a un cristal cuyo
tamaño depende de la concentración de
nutrientes en los alrededores y de la
proximidad de los núcleos vecinos. Cuatro
pasos controlan el proceso de crecimiento.
1. Los nutrientes deben difundirse hacia el núcleo a través
del medio en el que el cristal está creciendo. Un cristal no
puede crecer a menos que los iones necesarios para su
ensamblaje sean capaces de moverse hacia él. En las
soluciones y los fundidos más simples los iones son
completamente libres de difundirse hacia los cristales en
crecimiento pero en los magmas de viscosidad elevada, en
los sólidos amorfos y en las rocas metamórficas no. En
las rocas metamórficas los minerales que no están en
equilibrio deben reaccionar primero para que los
elementos queden libres para difundirse hacia los puntos
de nucleación de los nuevos minerales. Luego, la difusión
se produce sobre todo aprovechando los bordes de grano,
por el mecanismo de transferencia en disolución (solution
transfer).
2. Los nutrientes, al llegar a la superficie
del núcleo, deben reaccionar y
reorganizarse en unidades que sean
aceptables por el cristal. En los silicatos la
adición de átomos uno a uno no es posible
ya que en todo momento se debe mantener
la neutralidad de carga. Esto hace que los
iones reaccionen primero para formar
grupos.
3. Los bloques de construcción (los grupos de iones) deben unirse a la superficie del cristal, ya sea formando nuevas superficies o por medio del crecimiento de dislocaciones.
4. La unión de los bloques de construcción produce un calor de cristalización y aumenta la concentración de los componentes que no participan en la formación de cristal. Ambos deben disiparse para que el crecimiento continúe.
Forma de los cristales
La forma de los minerales en una roca metamórfica puede describirse, al igual que en las rocas ígneas, como idiomorfa, subidiomorfa y alotriomorfa, dependiendo de que un cristal esté completa- o parcialmente rodeado por caras cristalográficas o no desarrolle caras cristalográfi-cas en absoluto. Los factores que controlan el que un cristal sea idiomorfo, subidiomorfo o alotriomorfo son muchos, pero el más importante de ellos es la cinética del crecimiento cristalino. El desarrollo de porfidoblastos idiomorfos se ve favorecido por condiciones de crecimiento lentas, sin impedimentos, en un medio anisótropo, mientras que los cristales alotriomorfos suelen reflejar un crecimiento rápido.
Pero cuando hablamos de cristales
o agregados cristalinos podemos
clasificarlos de acuerdo al número
de caras que poseen o como estén
desarrolladas:
Euhedrales
Subhedrales
Anhedrales
ENLACES QUÍMICOS EN LOS CRISTALES
La manera como se ordenan los átomos en una estructura cristalina depende de las
medidas de estos átomos y de las fuerzas de unión (de enlace) que mantienen las
partículas estructurales juntas. Para una presión y temperatura determinadas, el
conjunto de átomos de un cristal en equilibrio adopta una estructura que minimiza
la entalpia libre G
G = U + PV - TS
donde G es la entalpia de Gibbs, U la energía interna, P la presión, T la temperatura
absoluta, V el volumen y S la entropía.
De acuerdo con esta expresión, a 0ºK la estructura más estable es la más compacta
(que minimiza V) y la que tenga menor energía interna (U tiene signo negativo).
LA FORMA DE LOS ÁTOMOS Y DE LOS IONES
las estructuras de los cristales, son consideradas
como un empaquetado de esferas de diferentes
tamaños que representan los átomos y los iones que
las forman. Esto equivale a imaginar los átomos de
forma esférica, esto no corresponde con las
distribuciones de probabilidad radial de los orbitales
que los forman: excepto los s, el resto tienen una
forma más o menos lobular. En general se puede
afirmar que la forma de un átomo será la suma de sus
orbitales más exteriores ocupados.
La forma de los metales alcalinos y alcalinotérreos (Li, Na, K,
Rb, Fr, y Ca, Mg, etc.) Es esférica porque lo es su orbital más
externo (los 1s, 2s, 3s, 4s y 5s, respectivamente). Pero eso es
diferente para los átomos que tienen ocupados orbitales p,
como por ejemplo el boro (Z=5, configuración electrónica 1s2,
2s2, 2p1), que tendrá una forma claramente alargada. La
situación es ligeramente
diferente para el C (Z=6, que tiene semillenos los orbitales 2px
y 2py) que tendría una forma de
esfera aplanada, o para el N (Z=7) que con sus tres orbitales
2p semillenos, se parece más a la
simetría esférica.
TIPOS DE ENLACE
Enlace iónico
Tiene lugar entre dos átomos de electronegatividad
muy diferente, de manera que es relativamente fácil
que el átomo más electronegativo adquiera un
electrón del otro, y los dos queden eléctricamente
cargados y se pueda considerar una fuerza de
atracción electrostática entre los dos iones.
Este tipo de enlace es característico de una
serie de minerales muy comunes:
Sulfatos y sulfuros.
Carbonatos.
Halogenuros.
Ciertos óxidos.
PROPIEDADES
Temperaturas de fusión y ebullición muy elevadas. Sólidos a
temperatura ambiente. La red cristalina es muy estable por lo
que resulta muy difícil romperla.
Son duros (resistentes al rayado).
No conducen la electricidad en estado sólido, los iones en la
red cristalina están en posiciones fijas, no quedan partículas
libres que puedan conducir la corriente eléctrica.
Son solubles en agua por lo general, los iones quedan libres al
disolverse y puede conducir la electricidad en dicha situación.
Al fundirse también se liberan de sus posiciones fijas los iones,
pudiendo conducir la electricidad.
Enlace covalente
Tiene lugar entre átomos de elevada
electronegatividad. Estos átomos no pueden captar
un electrón del otro, pero sí pueden en cambio
compartir electrones de orbitales no saturados,
especialmente los orbitales p, d o f, de distribución
radial en forma lobular y por tanto, con una dirección
de máxima probabilidad electrónica.
PROPIEDADES.
No conducen el calor ni la electricidad.
Son insolubles en agua.
Presentan temperaturas de fusión y ebullición muy elevadas.
Son muy malos conductores del calor.
La mayoría son poco solubles en agua
Son muy duros (resistencia a ser rayado).
Enlace metálico
Los elementos que mantienen este tipo de enlace son
de electronegatividad baja y similar entre ellos, y se
corresponden con los elementos metálicos de la tabla
periódica. En este enlace se comparten electrones,
como en el enlace covalente, pero en este caso los
electrones no quedan confinados en una región entre
los dos núcleos, sino que pueden adquirir un abanico
continuo de energías y, por tanto, moverse libremente:
son los llamados electrones libres.
PROPIEDADES
Temperaturas de fusión y ebullición muy elevadas. Son sólidos
a temperatura ambiente (excepto el mercurio que es líquido).
Buenos conductores de la electricidad (nube de electrones
deslocalizada) y del calor (facilidad de movimiento de
electrones y de vibración de los restos atómicos positivos).
Son dúctiles (facilidad de formar hilos) y maleables (facilidad
de formar láminas) al aplicar presión. Esto no ocurre en los
sólidos iónicos ni en los sólidos covalentes dado que al aplicar
presión en estos caso, la estructura cristalina se rompe.
Son en general duros (resistentes al rayado).
La mayoría se oxida con facilidad.
SISTEMAS CRISTALINOS Sistema cúbico
Existen tres ejes cristalográficos a 90° entre sí: alfa = beta = gama = 90°Las longitudes de los ejes son iguales: a = b = c Formas típicas del sistema cristalino y sus elementos de simetría : El cubo (p.ej. halita, fluorita), el rombododecaedro (p.ej. granate) y el octaedro son formas de 3 ejes cuaternario de simetría, 4 ejes ternarios de simetría y 6 ejes binarios de simetría. El Tetraedro es una forma de 4 ejes ternarios y de 3 ejes binarios. Minerales que pertenecen al sistema cúbico son: Halita NaCl, Pirita FeS2,Galena PbS, las cuales forman entre otros cubos. Diamante de forma octaédrica, Magnetita Fe3O4 forma entre otros octaedros.
Cubo Octaedro
Dodecaedro TriaquisoctaedroTrapezoedro
Sistema tetragonal
Existen 3 ejes cristalograficos a 90° entre sí: alfa = beta = gama = 90°Los parámetros de los ejes horizontales son iguales, pero no son iguales al parámetro del eje vertical: a = b ≠ [es desigual de] c Formas típicas y sus elementos de simetría son :
Circón (ZrSiO2) pertenece al sistema tetragonal y forma p. ej. prismas limitados por pirámides al extremo superior y inferior. Casiterita SnO2
Sistema hexagonal Existen 4 ejes cristalográficos, tres a 120° en el plano horizontal
y uno vertical y perpendicular a ellos: Y1 = Y2 = Y3 = 90° - ángulos entre los ejes horizontales y el eje vertical. X1 = X2 = X3 = 120° - ángulos entre los ejes horizontales. a1 = a2 = a3 ≠ c con a1, a2, a3 = ejes horizontales y c = eje vertical. Apatito Ca5[(F, OH, Cl)/(PO4)3] y grafito C pertenecen al sistema hexagonal. Formas típicas son el prisma hexagonal y el trapezoedro hexagonal de un eje sexternario y 6 ejes binarios.
Sistema trigonal Existen tres ejes cristalográficos con parámetros iguales, los
ángulos X1, X2 y X3 entre ellos difieren a 90°: X1 = X2 = X3 = 90°a1 = a2 = a3 Calcita CaCO3 y Dolomita CaMg(CO3)2 pertenecen al sistema trigonal y forman a menudo romboedros. Otra forma es una combinación de pirámide trigonal y pinacoide con 3 ejes binarios de simetría.
PRISMAS HEXAGONALES
Bi pirámides hexagonales
Romboedro
Romboedro y escalenoedro
Cuarzo dextrógiro y levógiro
Sistema ortorómbico Existen tres ejes cristalográficos a 90°
entre sí: alfa = beta = gama = 90°Los parámetros son desiguales: a ≠ b ≠ c [a es desigual de b es desigualc] Ejemplo: Olivino (Mg,Fe)2(SiO4) Una forma típica es una combinación de paralelogramo y pinacoide con 3 ejes binarios de simetría.
Sistema monoclínico
Hay tres ejes cristalográficos, de los cuales dos
(uno de los dos siempre es el eje vertical = eje c) están a 90° entre sí: alfa = gama = 90° y beta es mayor de 90°Los parámetros son desiguales. a ≠ b ≠ c [a es desigual de b es desigual de c] Ejemplo: Mica
Sistema triclínico
Hay tres ejes cristalográficos, ninguno de ellos a 90° entre sí: alfa es desigual de beta es desigual de gama es desigual de 90°Los parámetros son desiguales. a ≠ b ≠ c [a es desigual de b es desigual de c] Ejemplo: Albita: NaAlSi308 y Distena:Al2SiO5
Stishovite
Coesite
a- quartz
b- quartz
Liquid
Tridymite
Cristobalite
600 1000 1400 1800 2200 2600
2
4
6
8
10
Pre
ssure
(G
Pa)
Temperature oC
P6222
P3221
ISOMORFISMO
El concepto de isomorfismo se debe a
Mitscherlich (1821).
Para que dos o más sustancias sean isomorfas
es necesario que cumplan los siguientes
requisitos:
1º - SIMILITUD MORFOLÓGICA (misma forma)
2º - ISOTIPIA (misma estructura)
3º - VICARIANCIA (radios iónicos próximos)
FAYALITA OLIVINO FORSTERITA
2/m2/m2/m 2/m2/m2/m 2/m2/m2/m
SiO4Fe2 SiO4(Fe,Mg)2 SiO4Mg2
FERBERITA WOLFRAMITA HUEBNERITA
2/m 2/m 2/m
WO4Fe WO4(Fe,Mn) WO4Mn
SOLUCIONES SÓLIDAS
Se dice que hay solución sólida cuando dos
sustancias distintas son capaces de cristalizar
conjuntamente de forma homogénea para dar
origen a un cristal.
Pueden ser por tres procesos:
Sustitución.
Omosión.
Intersticial.
1.- SUSTITUCIÓN
Limitación por el tamaño de las particulas. Losátomos o iones se pueden reemplazar cuandola diferencia de tamaño de los mismos, noexceda del 15 %. Para una determinadacoordinación.
Ejemplo: Cu2 – Zn2 (0,72-0,74)Å.
Coservación del equilibrio electros. Apenas haysustitución cuando la diferencia de carga esmayor de 1. Ejemplo: albita - anortita
Si3O8AlNa - Si2O8Al2Ca
Influencia de la temperatura. El aumento de latemperatura favorece la sustitución. Ejemplo: Lasustitución de Na por K, por encima de los700°c.
2.-INTERSTICIALES.
Son aquellas en que los átomos sustituidos pasan aocupar posiciones intersticiales en la red.
Ejemplo: las zeolitas.
3 – DEFECTIVAS O DE OMISIÓN.
Se origina cuando el reemplazamiento de ciertos
componentes por otros, lleva a una ocupación
incompleta de las vacantes de la estructura. Ejemplo:
la pirrotina (SFe1-x), que presenta un déficit de Fe
respecto al S de aproximadamente un 10%.
POLIMORFISMO
En general entendemos por polimorfismo a todo
compuesto que teniendo la misma composición
química, puede presentarse en más de una clase
cristalina. Cuando se trata de un elemento como
ocurre con el carbono (C), se llama alotropía.
El aumento de presión favorece la aparición deestructuras de gran densidad y de coordinación máselevada. Lo contrario ocurre cuando el aumento es dela temperatura dando lugar a estructuras de bajadensidad y por consiguiente de menor coordinación.
La forma estable de alta temperatura presenta ungrado de simetría más elevado:
Ejemplo: Cuarzo (SiO2)
cuarzo α (32) 573°C – cuarzo β (622) 867°C
Las transformaciones reversibles, se llaman enantiotrópicas:
cuarzo α – cuarzoβ
Las transformaciones irreversibles, se llaman monotrópicas:
Ejemplo: Carbono (C) _ grafito (6/m 2/m2/m) - diamante 4/m32/m
GRAFITO6/m2/m2/mDIAMANTE
4/m32/m
C
POLITIPISMO
Una variedad especial de polimorfismo es el
politipismo, tiene lugar cuando dos polimorfos
difieren sólo en el apilamiento de láminas o
capas en dos dimensiones. Es el caso de la
esfalerita (SZn) y su polimorfo la wurtzita (SZn)
cuya diferencia es que los iones S2- en el
primero presentan ECC, mientras que en el
segundo lo tienen EHC
SEUDOMORFISMO
Existe la posibilidad de que la forma externa de un mineral se
conserve aun cuando dicho mineral sea reemplazado por otro
mediante cualquier tipo de transformación. En tal caso
decimos que hay pseudomorfismo.
Este fenómeno en donde se origina un nuevo mineral a partir
del primero, mediante un proceso químico, se puede originar
de cuatro modos distintos:
1 – Perdida de un constituyente: CuO2 – Cu
2 – Adquisición de un constituyente: SO4Ca – SO4Ca.2H2O
3 – Cambio parcial de los constituyentes: SFe2 – FeO(OH)
4 – Cambio total de los mismos: SiO2 – F2Ca
MINERALES NO CRISTALINOS
Existen en la naturaleza algunos sólidos (muy pocos) que no cristalizan.
Se distinguen dos tipos:
1 – METAMÍCTICOS.
Son aquellos compuestos cristalinos cuya estructura se ha
destruido. Son generalmente compuestos de ácidos y bases
débiles. Los minerales metamícticos originariamente son
sólidos cristalinos, pero su estructura fue destruida en mayor o
menor grado por la radiación de elementos radiactivos
presentes en su estructura original. Estos minerales son
radiactivos y la destrucción de la estructura periódica se debe
al bombardeo de partículas alfa emitidas por uranio o torio. El
zircón es un ejemplo de estos minerales que presentan torio y
uranio.
MINERALOIDES
2 – AMORFOS.
Son sólidos naturales, no cristalinos, clasificados como amorfos. Los
minerales amorfos incluyen geles de minerales y vidrios.
a) VIDRIO: se forman cuando solidifica rápidamente una masa fundida
(magma). La estructura de un vidrio rico en silicio, posee un orden de corto alcance,
pero carece de orden de largo alcance.
b) GELES: sus partículas varian entre 10-1 y 10-6 mm. Los geles se forman
usualmente en condiciones de baja temperatura y presión y se originan a la
intemperie. Ejemplos conocidos son la limonita y el alofán.
Ejemplo: ópalo.