Estructura

Estructura

Debido a su composición química sencilla y al enlace atómico de tipo metálico que presentan estos minerales, las estructuras de los metales nativos pueden describirse como simples empaquetamientos compactos de bolas de un mismo tamaño. A continuación se presentan tres ejemplos de estructuras de esta subclase de minerales.

La mayoría de los metales nativos tiene una estructura cristalina denominada empaquetamiento cúbico compacto centrado en las caras, que se caracteriza por presentar caras paralelas a {111} según una secuencia (ABCABC...) y por pertenecer al grupo espacial Fm3m, tal como se ilustra en la figura siguiente.

Empaquetamiento cúbico 1

Cada átomo de metal está rodeado por otros 12 átomos vecinos. Los minerales del grupo del oro, así como el platino, el iridio, la taenita (hierro con mezcla de níquel en más de un 27 % en peso) y otros metales nativos presentan esta estructura.

Por el contrario el Mg, el Zn, el Cd y minerales del grupo del platino como como la iridosmina o el platiniridium presentan estructuras con empaquetamiento hexagonal compacto (ABAB...) donde cada átomo de metal está rodeado por 12 átomos vecinos.

Empaquetamiento cúbico 2

El último tipo de estructura, presente en los metales nativos es el empaquetamiento cúbico compacto centrado en el cuerpo, donde las capas de átomos se repiten en el orden (ABAB...) y cada átomo tiene 8 vecinos cercanos. Los ejemplos característicos para este tipo de estructura son el hierro nativo puro y la especie de ferroniquel kamacita con una mezcla de Ni menor al 27 % en peso.

Empaquetamiento cúbico 3

vin_bolv2.gif (169 bytes) El grupo del oro

Los elementos del grupo del oro pertenecen al mismo grupo de la tabla periódica de elementos y por lo tanto presentan unas propiedades químicas parecidas. Todos son lo bastante inertes para ser encontrados en la naturaleza en el estado nativo. Cuando no están combinados con otros elementos, los átomos de estos elementos están unidos en estructuras cristalinas con los enlaces metálicos relativamente débiles.

El Au y la Ag poseen unos radios atómicos iguales (1.44 Å) que dan lugar a la existencia de una solución sólida completa entre estos dos minerales nativos. Por el contrario el radio atómico del cobre es menor (1.28 Å) por lo que la solución sólida de cobre en oro y plata es limitada. El cobre nativo, a su vez, apenas presenta trazas de Au y Ag en solución sólida.

Al tener unas estructuras cristalinas comunes los minerales de este grupo poseen propiedades similares. Son todos ellos relativamente blandos, maleables, dúctiles y séctiles. Como consecuencia de sus enlaces de tipo metálico son, igualmente, excelentes conductores térmicos y eléctricos, tienen brillo metálico y unos puntos de fusión relativamente bajos.

Todos los minerales de este grupo son isométricos hexoctaedrales y tienen elevadas densidades debido al empaquetamiento cúbico compacto de sus estructuras.

vin_bolv2.gif (169 bytes) Grupo del platino

Este grupo incluye al platino, al iridio, al paladio, al platiniridio y a la iridosmina, siendo los dos últimos, respectivamente, aleaciones de platino-iridio e iridio-osmio con empaquetamiento compacto hexagonal y pertenecientes al grupo espacial P63/mmc. El platino y el iridio ,por el contrario, presentan empaquetamientos cúbicos compactos y pertenecen al grupo espacial Fm3m, asemejándose a los metales del grupo del oro.

vin_bolv2.gif (169 bytes) Grupo del hierro

Este grupo incluye al hierro nativo y dos aleaciones de hierro-níquel la kamacita y la taenita. El hierro puro y la kamacita, que contiene alrededor de 5.5% de peso de Ni, cristalizan según un empaquetamiento cúbico compacto centrado en el cuerpo y pertenecen al grupo espacial Im3m. La taenita, que presenta amplias variaciones en su contenido en Ni (de 27 a 65% en peso) presenta, por el contrario, un empaquetamiento cúbico compacto centrado en las caras y su grupo espacial es Fm3m.

Los metales nativos del grupo del hierro apenas aparecen en la superficie terrestre, pero son muy comunes en meteoritos férricos, suponiéndose que constituyen los principales componentes del núcleo de nuestro planeta.

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Semimetales nativos

Los semimetales nativos As, Sb, Bi son isoestructurales y cristalizan en el grupo espacial P3m. Sus enlaces entre átomos ya no son puramente metálicos, sino parcialmente covalentes. Dicha covalencia de los enlaces se explica por la posición de estos elementos en el grupo Va de la tabla periódica. La figura siguiente representa la estructura del As y del Sb nativos.

As y Sb nativos

En comparación con los metales nativos, los enlaces entre los átomos ya no son todos iguales. Aquellos relativamente más fuertes entre los cuatro átomos más cercanos dan lugar a una estructura en capas y

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