Fundamentos de Cristalografía: Estructura, Enlaces y Sistemas Cristalinos

Cristal: Poliedro regular limitado por superficies planas, las cuales expresan el orden interno de sus átomos. Durante el proceso de cristalización, asumen diversas formas geométricas, dependiendo del ordenamiento de su estructura atómica y de las condiciones geofísicas y químicas en las que crecen.

Red Cristalina (Lattice): Es la figura repetida que forman los átomos del cristal.

Sólido Cristalino: Orden específico; los átomos ocupan posiciones específicas y predecibles.

Sólido Amorfo: No posee un orden interno definido.

Cristales Isótropos: Poseen las mismas propiedades físicas en todas las direcciones (ej: halita, pirita, galena).

Cristales Anisótropos: Tienen propiedades físicas diferentes en diferentes direcciones (ej: cuarzo, biotita).

Propiedades de los cristales: Son sólidos inorgánicos formados naturalmente, físicamente homogéneos, no amorfos, y poseen un arreglo atómico. Los cristales poseen grados de simetría y pueden ser isótropos o anisótropos.

Celda Unidad: Es la unidad estructural básica que se repite en un sólido cristalino. Contiene una descripción completa de la estructura como un todo.

Tipos de Cristales:

• Euhedral: Caras bien definidas y desarrolladas.
• Subhedral: Caras irregulares.
• Anhedral: No tiene caras.

Grado de Cristalinidad:

• Holocristalino: Todos los componentes que constituyen la roca son cristales.
• Hipocristalino: La roca se constituye de componentes cristalinos y amorfos.
• Hialino: Todos los componentes de la roca son amorfos (ej: obsidiana).

Modelo de Bohr: Los electrones se desplazan en órbitas alrededor del núcleo; mientras más alejados se encuentran del núcleo, más energía poseen.

Enlace Atómico: Es una atracción entre átomos, iones o moléculas que permite la formación de compuestos químicos que contienen dos o más átomos.

Enlace Iónico: Es de naturaleza eléctrica, responsable de la mayoría de los minerales. Fuerte cohesión atómica, altos puntos de fusión, duros, quebradizos, fácilmente separados por solventes polarizados, malos conductores de la electricidad y el calor.

Enlace Covalente: Se forma cuando dos átomos comparten electrones. Son partículas estables no ionizadas, duros, malos conductores, alto punto de fusión.

Enlace Metálico: Explica algunas de las propiedades de los metales: brillo, maleabilidad, ductibilidad, conductividad eléctrica y térmica, ambas relacionadas con la movilidad de los electrones dentro del sólido.

Sistemas Cristalinos

Sistema Isométrico: Ejes de igual longitud, ángulos entre ejes de 90°. Ejemplos: galena (m3m), platino (m3m), cuprita (m3m).

Sistema Monoclínico: Los tres ejes son de diferente longitud, con un ángulo diferente de 90°. Ejemplos: azurita (2/m), tremolita, ortoclasa, calcocita.

Sistema Ortorrómbico: Los tres ejes son de diferente longitud, ángulos entre ejes de 90°. Ejemplos: azufre (2/m), atacamita, topacio, antlerita.

Sistema Tetragonal: Dos ejes de igual longitud y un eje más corto. Ejemplos: calcopirita (-4 2m), wulsferita (4/m).

Sistema Hexagonal: Un eje más largo o más corto, a 90° de los tres ejes de igual longitud (a1, a2, a3). Ejemplos: grafito (6mm), zinc (6/mmm).

Sistema Triclínico: Los tres ejes son de diferente longitud, ángulos diferentes entre ejes (diferentes de 90°). Ejemplos: anortita (-1), kianita (-1).

Contribuciones Históricas

René Just Haüy (1743-1822): Demostró que la forma cristalina externa de un mineral era un reflejo del ordenamiento de sus átomos.

Nicolas Steno (1669): Ley de constancia angular entre caras adyacentes de un mismo mineral.

Ley de Bravais: Las caras más comunes de los cristales son paralelas a los planos reticulares de mayor densidad de nodos.