Mineralogía - Ensayo

M I N E R A L O G I A[pic 1]

definición de mineral

Mineral: Se define como un sólido homogéneo de origen natural con una composición química definida (aunque estequiométricamente puede no ser fija ) y, generalmente, con una disposición atómica ordenada. Ejemplos son los minerales

Calcita: CaCO3               Cuarzo: SiO2

La cualidad de sólido excluye a los gases y a los líquidos. Excepciones la constituyen el mercurio nativo, que a pesar de ser líquido se considera mineral y el agua que aún en estado sólido se suele excluir de esta categoría.

Ejemplos de minerales sin fórmula estequiométricamente fija son los olivinos. Se trata de  silicatos  de  hierro  y  magnesio  SiO2  2(Mg  Fe)O,  donde  el  hierro  y  magnesio  entre paréntesis significa que se puede encontrar cualquier variedad de la especie mineral olivino, desde el puro silicato de magnesio al puro silicato de hierro con todos los tránsitos intermedios.

En los lechos de carbón que por procesos geológicos han sido sujetos temperaturas relativamente elevadas se han eliminado los hidrocarburos volátiles dejando el carbono como residuo. Este carbono cristalizado es el mineral denominado grafito, mientras que los componentes del carbón no se consideran minerales sino macerales.

Naturaleza de la materia cristalizada

La naturaleza interna de la materia cristalizada ya fue sospechada por el abate Haüy, quien al observar que exfoliando un romboedro de calcita se obtenían en unidades cada vez más diminutas, dedujo que en último grado se llegaría a un romboedro elemental indivisible formado por la disposición geométrica de los átomos que componen la unidad molecular del carbonato cálcico, pero no fue sino hasta que el óptico alemán, el barón von Laue logró difractar los rayos X en los cristales, que se demostró la naturaleza de la materia cristalizada como  periódica  y  ordenada,  respondiendo  a  una  disposición  geométrica  determinada  en cuanto a la disposición espacial de los átomos e iones que forman los cristales.

Los cristalógrafos emplean hoy en día el término cristal para referirse a cualquier sólido homogéneo que posee una estructura tridimensional interna ordenada, que bajo condiciones  favorables,  puede  expresarse  externamente  por  la  formación  de  superficies planas y pulidas. El estudio de los cristales y de las leyes que rigen su crecimiento, forma externa y estructura interna recibe el nombre de cristalografía, y se ha convertido en una

poderosa herramienta en mineralogía, química, física, metalurgia...

En algunas sustancias, tanto naturales como artificiales, sin embargo, los átomos e iones no se encuentran ordenados, sino que guardan posiciones aleatorias como en un líquido, aunque sin la movilidad que caracteriza a este último. Son los vidrios y su estructura se denomina amorfa.

Existen transiciones entre la naturaleza amorfa y cristalizada. Del perfecto cristal de cuarzo, se pasa al agregado microcristalino que constituye el pedernal y de esta a las variedades criptocristalinas en donde las unidades no se pueden apreciar, ni aún con ayuda del microscopio.

Energéticamente el estado cristalino mantiene una menor entropía y una mínima energía potencial, por ello constituye la forma más estable, y la materia sólida evoluciona hacia  este  estado.  Los  vidrios  volcánicos  más  antiguos  prácticamente  han  desaparecido, siendo sustituidos por agregados cristalinos de mayor ó menor tamaño.

CRISTALOGRAFÍA

Cristal: sólido homogéneo que posee un orden interno tridimensional caracterizado por la periodicidad. El estudio de estos cuerpos sólidos cristalizados y las leyes que gobiernan su crecimiento, forma externa y estructura interna, se denomina cristalografía.

Cristalino: posesión de una distribución ordenada de átomos en la estructura.

Los cristales se forman a partir de disoluciones, fundidos y vapores. Los átomos en estos estados desordenados tienen una disposición al azar, pero al cambiar la temperatura, presión y concentración pueden agruparse en una disposición ordenada característica del estado cristalino:

NaCl  en  agua(H2O)  es  un  ejemplo  de  cristalización  a  partir  de  disolución  al evaporarse el agua.

Por descenso de presión: de una solución saturada, esta se sobresatura y se formaran cristales.

Por  descenso  de  temperatura:  Una  disolución caliente  admite  una  saturación  con mayor contenido salino, al enfriarse, se sobresaturará y la sal cristalizará.

A partir de vapor: a medida que el vapor se enfría, los átomos o moléculas separadas se van aproximando entre sí, hasta formar un sólido cristalino(copos de nieve a partir del aire saturado de vapor de agua).

MORFOLOGÍA DE LOS CRISTALES

„ Estructura interna de los cristales.

La forma cristalina que presentan la mayoría de las sustancias sólidas, aunque en

general no observable directamente, y las propiedades de los cristales, son debidas a una ordenación  regular  en  el  espacio  de  las  moléculas,  átomos  o  iones  que  constituyen  la sustancia.

El medio cristalino es anisótropo, es decir, ciertas propiedades dependen de la dirección en que se observan, como la dilatación térmica, conductividad calorífica y eléctrica, velocidad de propagación de la luz, velocidad de ataque de un reactivo químico. Esta anisotropía se explica a partir de la estructura interna del cristal.

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