La parte sólida de la Tierra 4 - Cristales naturales
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Desde muy antiguo el ser humano se ha sentido atraído por los colores, el brillo y, en especial, las formas geométricas casi perfectas de muchos cristales que se encuentran en la naturaleza. Cuarzo ( SiO 2 ), variedad “cristal de roca” www.iessuel.org/ccnn
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Los minerales tienen, en casi todos los casos, estructura cristalina.
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Desde muy antiguo el ser humano se ha sentido atraído por los colores, el brillo y, en especial, las formas geométricas casi perfectas de muchos cristales que se encuentran en la naturaleza.
Cuarzo ( SiO2 ), variedad “cristal de roca”www.iessuel.org/ccnn
Cristales de Fluorita
CaF2
Los cristales naturales no siempre son incoloros
(fluoruro de calcio)
Cristales de pirita
FeS2
Los cristales
naturales no
siempre son
transparentes(sulfuro
de
hierro)
Un cristal es cualquier
sólido homogéneo
limitado por caras planas
y con forma geométrica
externa.
¿Cómo explicar estos “caprichos de la naturaleza”?
Nicolás Steno, 1669:
Los ángulos entre las
caras del “cristal de
roca” (cuarzo) eran
siempre iguales. Llegó a
la conclusión de que la
causa debía buscarse
en el interior de estos
cristales.
¿Cómo explicar estos “caprichos de la naturaleza”?
René Haüy, 1784:
Rompiendo un cristal en
trozos, éstos conservan la
forma del cristal. Supuso que
un cristal es la repetición de
unas celdillas unitarias.
Los trozos mantienen
la forma y los ángulos
del cristal grande.
¿Cómo explicar estos “caprichos de la naturaleza”?
Albert Einstein Max Von Laue
Hizo radiografías
(Rayos X
recientemente
descubiertos) y
demostró que los
átomos se disponen
ordenadamente en
toda sustancia
cristalina.
Von Laue, 1912:
Materia amorfa y materia cristalina
Ejemplo:
Ejemplo:
Por ejemplo:
Aunque no los veamos a simple
vista, muchos minerales
forman pequeños cristales,
como es el caso del cinabrio
que aparece en esta foto.
Casi todos los sólidos naturales tienen estructura
cristalina. Sólo unos pocos son materia amorfa.
En Ciencias CRISTAL significa
lo que ya hemos dicho. Un
VIDRIO realmente es materia
amorfa y, por consiguiente, no
debemos llamarlo cristal.
Por ejemplo: Incluso los
minerales de las arcillas
forman cristales, pero sólo
pueden verse con un
microscopio petrográfico.
vidrio
El vidrio se fabrica fundiendo
arena de cuarzo mezclada con
sosa y otros compuestos. Al ser su
enfriamiento relativamente rápido,
los átomos no tienen tiempo para
ordenarse, por lo que acaba
teniendo una estructura amorfa.
Fabricación
de vidrio
Soplado de
vidrio
Soplado de
vidrio
Fabricación
de vidrioColada de
lava de un
volcán
Enfriamiento rápido Enfriamiento rápido
Obsidiana o vidrio volcánico Vidrio
Son materia amorfa
Observa estos diferentes modelos de la
estructura cristalina del cloruro sódico (NaCl):
Cl
Cl
NaNa
Cl Na
Celdilla unidad del NaCl
Cristal de NaCl con 12 celdillas
Estructura cristalina del
cloruro sódico (NaCl):
Construyendo la
estructura
de unedificio:
Busca la palabra estructura en un diccionario
redes
cristalinas
Cristales
Los átomos de los
minerales se unen
disponiéndose
ordenadamente en el
espacio, formando
Cada mineral se parte de una forma
característica, de acuerdo con su
estructura cristalina
La parte de la Geología que estudia las
redes cristalinas es la CRISTALOGRAFÍA.
Tallado
Zafiro tallado
La Cristalografía resulta muy útil para conseguir
el mejor tallado posible de una gema.
Diamante tallado
Tallado
Zafiro en bruto
Diamante en bruto
¿Cómo
reconocerías
un diamante
bruto si te
encontrases
con uno?
Cuarzo amatista
Tallado
A veces el valor de una gema no está en el mineral en sí, sino en su tallado
Cuarzo ahumado
Tallado
El proceso de cristalización
El proceso de formación de los
cristales se llama cristalización
Pero… ¿a partir de qué se forma un cristal?
Y… ¿cómo se forma?
Veamos algunos ejemplos…
Este mineral, el olivino, cristaliza entre rocas volcánicas
como el basalto. Es un ejemplo de mineral que se forma
por solidificación del magma.
Olivino
Cristales de sal gema o halita (cloruro sódico, NaCl)
Ejemplo:
Fumarola
Ejemplo de
cristalización por
sublimación:
En las solfataras (fumarolas de azufre gaseoso) se forman cristales de azufre por sublimación.
Geoda de
cuarzo
En ocasiones, los cristales se forman dentro de una cavidad, hacia dentro. Esto se llama GEODA.
¡¡Geoda
gigante de
yeso !!
¿De qué depende el tamaño de los cristales?
¿Cómo explicar el tamaño de los cristales?
Es fácil provocar cristalizaciones artificiales. Gracias
a ello sabemos que hay dos factores que producen
cristales más grandes o más pequeños:
¿De qué depende el tamaño de los cristales?
1- TIEMPO de cristalización (de crecimiento)
2- ESPACIO LIBRE para cristalizar (para crecer)
Cl Na
Celdilla unidad del NaCl
Piensa que un cristal se forma porque se van uniendo,
más o menos lentamente, muchas celdillas, y que
necesitan un espacio para crecer.
A más tiempo
cristalizando
(creciendo) y
con una
velocidad lenta
de cristalización
A más espacio
para poder
cristalizar
(crecer)
…………. tamaño
de los cristales
…………. tamaño
de los cristales
mayor
mayor
El grafito es una de las formas
elementales en las que se
puede presentar el carbono.
Otra forma es el diamante.
Grafito (C)
Diamante (C)
Están hechos de lo mismo:
Carbono (C), pero su estructura
cristalina es distinta.
Son minerales
polimorfos.
Red cristalina
Red cristalina
(Tallado)
A veces una misma sustancia cristaliza de
diferentes formas, dependiendo del ambiente
de cristalización. Se dice entonces que hay
polimorfismo.
Cl
Na
S
Pb
Halita o sal gema: cloruro de sodio (NaCl)
Halita
Galena: sulfuro de plomo (SPb)
Son
minerales
isomorfos
Galena
A veces diferentes sustancian cristalizan de la
misma forma. Se dice entonces que hay
isomorfismo.
