Atomos moleculas y cristales

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diferentes formas de cristalización, la sal y el granate cristalizan siempre en la misma clase y sistema.

Las posibles agrupaciones de los elementos de simetría son treinta y dos y a éstos corresponden otras tantas clases cristalinas, más una a la que no corresponde ninguno de tales elementos de simetría. Todos los cristales se hallan comprendidos en estas treinta y dos clases que, a su vez, se reagrupan en siete sistemas (cúbico o manométrico, tetragonal, hexagonal, trigonal o romboédrico, rómbico, monoclínico y triclínico).

Opacidad

Cristales son a veces opacos pero con mucho más frecuencia translúcidos. Cristales de cuarzo son naturalmente transparentes, pero podría ser translúcidos debido a los efectos de campo ligando o cobran las transferencias dentro de la estructura cristalina. Calor y la radiación también pueden introducir defectos en los centros de color dentro del cristal, alterando del cristal color y claridad. Amatista y cuarzo ahumado, por ejemplo, son naturalmente claros cristales cuyo color y transparencia son afectados por defectos en sus estructuras cristalinas.

Color

Color puede resultar de muchos de los factores que influyen la opacidad y también pueden ser causados por la presencia de metales dentro de la estructura del cristal. Cromo, hierro, cobalto, cobre, manganeso, níquel y vanadio son todos los contribuyentes comunes al color de los cristales. Varias combinaciones de estos factores pueden producir cristales de todos los colores visibles, causando el cristal absorber ciertas longitudes de onda de luz visible.

Los cristales son formaciones minerales creadas cuando los iones constituyentes, los átomos y moléculas se unen para formar un patrón molecular recurrente que se expande en tres dimensiones. Comúnmente están formados por la acumulación gradual de los sedimentos durante largos periodos, pero también pueden estar formadas por compresión y actividad volcánica. Aunque existen muchas variedades de cristal, todos ellos comparten ciertas propiedades.

Cristal de rubí antes de ser pulido y resanado

CRISTALOGRAFIA Y SISTEMAS CRISTALOGRAFICOS.-

            1.- SISTEMA CUBICO.- Entorna 5 clases de simetría poseyendo 3 ejes iguales entre si comprendiendo minerales que se cristalizan entre si: habita, galena, argentina, oro nativo, diamante, pirita y fluorita entre otros.

2.- SISTEMA TETRAGONAL.- Comprende 7 clases de simetría  con un eje vertical mayor y 3 ejes horizontales como ser: cuarzo, rulito, caseterina, berilio, apatita, etc.

3.- SISTEMA HEXAGENAL.- Posee 7 clases de simetría con un eje vertical mayor con los cristales como ser: apatita, berilio, covelina, grafito, etc.

4.- SISTEMA TRIGONAL.- Tiene ejes de sistemas hexagonales, pero solo posee 5 clases de simetría también conocido como ROMBOEDRICO, y comprende los minerales como ser: corindón, cinabrio, ilmenita, dolomita, etc.

5.- SISTEMA ROMBICO.- Con 3 clases de simetría, posee 3 ejes cristalográficos desiguales abarcando diversos tipos de minerales como ser: baritina, marcasita, tantalita, columbita, dolomita, etc.

6.- SISTEMA MONO CLINICO.- Con 3 caras simétricas al igual que el rómbico que da La forma de un angula obtuso hacia adelante comprendiendo la caolinita, azurita, calaverita, etc.

7.- SISTEMA TRICLINICO.- Posee dos clase de simetría con tres eje desiguales y todos ellos interceptándose con un ángulo oblicuo, comprendiendo los minerales como ser: cianita, plagioclasas, ulexita, etc.

Tipos de cristales]

Cristales sólidos

Aparte del vidrio y las sustancias amorfas, cuya estructura no aparece ordenada sino corrida, toda la materia sólida se encuentra en estado cristalino. En general, se presenta en forma de agregado de pequeños cristales (o policristalinos) como en el hielo, la rocas muy duras, los ladrillos, el hormigón, los plásticos, los metales muy proporcionales, los huesos, etc., o mal cristalizados como las fibras de madera corridas.

También pueden constituir cristales únicos de dimensiones minúsculas como el azúcar o la sal, las piedras preciosas y la mayoría de los minerales, de los cuales algunos se utilizan en tecnología moderna por sus sofisticadas aplicaciones, como el cuarzo de los osciladores o los semiconductores de los dispositivos electrónicos.

Cristales luminoso

Algunos líquidos anisótropos (ver anisotropía), denominados a veces «cristales líquidos», han de considerarse en realidad como cuerpos mesomorfos, es decir, estados de la materia intermedios entre el estado amorfo y el estado cristalino.

Los cristales líquidos se usan en pantallas (displays) de aparatos electrónicos. Su diseño más corriente consta de dos láminas de vidrio metalizado que emparedan una fina película de sustancia mesomorfa. La aplicación de una tensión eléctrica a la película provoca una intensa turbulencia que comporta una difusión local de la luz, con la cual la zona cargada se vuelve opaca. Al desaparecer la excitación, el cristal líquido recupera su transparencia.

Cristal de rubí antes de ser pulido y resanado.

Las propiedades de los cristales, como su punto de fusión, densidad y dureza están determinadas por el tipo de fuerzas que mantienen unidas a las partículas. Se clasifican en: iónico, covalente, molecular o metálico.

Cristales iónicos

Los cristales iónicos tienen dos características importantes: están formados de enlaces cargados y los aniones y cationes suelen ser de distinto tamaño. Son duros y a la vez quebradizos. La fuerza que los mantiene unidos es electrostática. Ejemplos: KCl, CsCl, ZnS y CF2. La mayoría de los cristales iónicos tienen puntos de fusión altos, lo cual refleja la gran fuerza de cohesión que mantiene juntos a los iones. Su estabilidad depende en parte de su energía reticular; cuanto mayor sea esta energía, más estable será el compuesto.

Cristales covalentes

Los átomos de los cristales covalentes se mantienen unidos en una red tridimensional únicamente por enlaces covalentes. El grafito y el diamante, alótropos del carbono, son buenos ejemplos. Debido a sus enlaces covalentes fuertes en tres dimensiones, el diamante presenta una dureza particular y un elevado punto de fusión. El cuarzo es otro ejemplo de cristal covalente. La distribución de los átomos de silicio en el cuarzo es semejante a la del carbono en el diamante, pero en el cuarzo hay un átomo de oxígeno entre cada par de átomos de silicio.

Cristales moleculares

En un cristal molecular, los puntos reticulares están ocupados por moléculas que se mantienen unidas por fuerzas de van der Waals y/o de enlaces de hidrógeno. El dióxido de azufre (SO2) sólido es un ejemplo de un cristal molecular al igual que los cristales de I2, P4 y S8. Con excepción del hielo, los cristales moleculares suelen empaquetarse tan juntos como su forma y tamaño lo permitan. Debido a que las fuerzas de van der Waals y los enlaces de hidrógeno son más débiles que los enlaces iónicos o covalentes, los cristales moleculares suelen ser quebradizos y la mayoría funden a temperaturas menores de 100 °C.

Cristales metálicos

La estructura de los cristales metálicos es más simple porque cada punto reticular del cristal está ocupado por un átomo del mismo metal. Los cristales metálicos por lo regular tienen una estructura cúbica centrada en el cuerpo o en las caras; también pueden ser hexagonales de empaquetamiento compacto, por lo que suelen ser muy densos. Sus propiedades varían de acuerdo a la especie y van desde blandos a duros y de puntos de fusión bajos a altos, pero todos en general son buenos conductores de calor y electricidad.

FORMAS CRISTALOGRAFICAS

Es el conjunto de caras iguales que están relacionadas por su simetría:

  • Una sola cara: pedión
  • Dos caras:
    • Pinacoide: iguales y paralelas relacionadas por un plano o eje binario.
    • Domo: no paralelas que se relacionan por un plano.
    • Esfenoide: no paralelas relacionadas por un eje binario.
  • Prismaspirámidesbipirámidestrapezoedros, escalenoedros.
  • Clases cristalinas.

Características de cristales y su aplicación moderna

la palabra con la cual definimos a los cristales proviene del griego Crystallos que significa “Hielo Claro”

Desde 1611, Kepler idealizo que las formas prismáticas de caras planas se debían a una estructura interna periódica. Posteriormente en 1644 Hooke especulo que dentro de los cristales existían partículas esféricas empaquetadas de tal manera que podían ocasionar dicha morfología.

Varios franceses contribuirán a lo largo de la historia a la revelación asociada a la verdadera estructura de los cristales, aunque el trabajo de Bravais fue el mas importante, a el debemos la sistematización de las diversas estructuras cristalinas posibles.

Pero como muchos descubrimientos no fue posible confirmar las aseveraciones de Bravais sino hasta que fue confirmada varios años después, mas precisamente a comienzos del siglo XX, cuando Von Laue recubrió que los rayos X pasando a través de un cristal rebelaban cierta interferencia la cual permitía conocer la estructura interna de la red de partículas que lo componían.

Cristales Líquidos


Algunos cristales cuyas propiedades se encuentran entre las correspondientes a los sólidos y líquidos son denominados cristales líquidos.

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