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1 CRISTALOGRAFIA ING. FRANKLIN MONTOYA TOROVERERO

Cap._i - Cristalografia - 1era Parte

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cristalografia

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Geoqumica de los Elementos Traza

1CRISTALOGRAFIA

ING. FRANKLIN MONTOYA TOROVERERO

2HISTORIA Y DESARROLLO DE LA CRISTALOGRAFIA

Theophrastus (372-287 a.C). Hablo sobre los minerales.Plinio (23-99). Recopil el saber de la mineraloga.Georgius Agricola (1556). Nace la mineraloga. Escribi De Re Metallica . Nicols Steno (1669). Ley de la constancia de los ngulos diedros *.Hay (1784). Defini 14 ncleos cristalinos. Ley de la racionalidad de los parmetros **. Carengot (1780). Gonimetro de contacto.Rom de IIsle (1783). Confirmo las medidas angulares de los cristales.Willian Nicol (1826). Descubri la luz polarizada.Bercelius (1848). Establecin la primera clasificacin qumica de los minerales.Von Laue, Friedrich y Knipping (1912). Indicaron que los cristales se difractan por rayos X.W.H. Bragg y W.L. Bragg (1914). Publicaron las primeras estructuras cristalinas en el libro: Atomic structure of minerals Buckley (1951). Cristales sintticos.Castaing (1977). Descubri la microsonda electrnica.Roeder (1986). Estudio de las inclusiones fludas.

3Relacin de la Cristalografa con otras ciencias

Metal Zoning

BiFeCuAuMnZnPbAgSbHgEmmons, 1927

++++++++++++++++++++++AuPbZnCuBaBaBa

SISTEMAS TIPO PORFIDO

SISTEMAS EPITERMALES

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5Es la ciencia que estudia la materia cristalina. Cmo esta organizada la materia cristalina (estructura)Cmo se forma o crece (crecimiento cristalino)Qu propiedades presenta debido a su organizacinLa Cristalografia trata de explicar

CRISTALOGRAFIA

CRISTALOGRAFIA

CRISTALOGRAFIA

6CRISTALSlido homogneo que posee un orden interno tridimensional de largo alcance

Slido limitado por superficies planas que constituyen la expresin exterior de una ordenacin interna de los tomos, iones o molculas ordenadas peridicamente.

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MICROFOTOGRAFIA CON EL MICROSCOPIO ELECTRNICO DE UN MINERALPuede apreciarse la disposicin peridica de las agrupaciones atmicas

8CRISTALIZACIONLos cristales se forman a partir de disoluciones, fundidos y vaporesLos tomos en estos estados tienden a:

Concentracin

P

T

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Conocen el comportamiento de la sal comn al ser disuelta en un recipiente y luego es sometida a procesos de evaporacin??. Qu ocurre??Cl-CALORNa-

CALOR

Cl-Na-

NaCl

PROCESO NUCLEACION Y/O CENTROS DE CRISTALIZACIONEjemplo de Cristalizacin por DISOLUCIN + EVAPORACION DEL DISOLVENTE

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Modelo atmico en un material ordenado (cristal)

Modelo atmico de un vidrio

Materiales amorfos (desordenados o poco ordenados)

11Ejemplo de Cristalizacin a partir de magmas

12INVESTIGAR:

DAR OTROS EJEMPLOS SOBRE CRISTALIZACION POR DESCENSOS DE T Y/O PRESION

13La Materia Cristalina es un medio ordenado periodicamentePropiedades de un medio ordenado periodicamenteHOMOGENEIDAD

ANISOTROPIASIMETRIAEn una ordenacin periodica todos los puntos son identicos entre s es decir son homlogos. La distribucion alrededor de un punto es siempre la misma

Propiedad que hace que un objeto mediante una operacion coincida consigo mismoEs la propiedad general de la materia segn la cual determinadas propiedades fsicas, tales como: elasticidad, temperatura, conductividad, velocidad de propagacin de la luz, etc. varan segn la direccin en que son examinadas.

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Un medio ordenado periodicamente puede ser representado por una red.

15 Ordenacin periodica infinita de nudos o puntos en una, dos o tres direcciones del espacio.RED :Tipos de red:Monodimensionales: Repeticin periodica de un nudo en una direccin

aPuede definirse conociendo el valor del vector de traslacin aBidimensionales: Repeticin periodica de puntos en un planoPuede definirse conociendo los valores de dos vectores y el angulo que forman entre ellos

abTridimensionales o espaciales: Repeticin periodica de puntos en el espacio. Puede definirse conociendo el valor de los tres vectores y los angulos que forman entre ellos

16CELDA ELEMENTALELEMENTOS DE LA RED

MULTIPLICIDADNumero de puntos (nudos o nodos) que hay por celda elemental

Multiplicidad12164

16Celda elemental : Es una porcin tridimensional de la red limitada por 6 planos reticulares, paralelos dos a dos. Resulta el paraleleppedo ms pequeo (no divisible en otro menor) que por traslacin tridimensional nos origina el cristal visible (red espacial) y que queda definido por los parmetros: a1 a2 a3, y ngulos: alfa, beta y gama

17Tipos deceldaelementalPrimitiva

Multiple

Limitada por vectores primitivos. Tienen multiplicidad 1.Celda PrimitivaCelda MultipleLimitada por vectores no primitivos. Multiplicidad mayor que 1.

PPPMM

ELEMENTOS DE LA RED

18 Intervalos con que se repiten las unidades que componen una red o medio periodico. TRASLACION:

VECTORES PRIMITIVOS:Son los vectores que definen una celda primitiva

Vectores primitivosVector no primitivomultiple

ELEMENTOS DE LA RED

19FILA RETICULAR:Sucesin de puntos o nudos de la red. Los puntos estan alineados y equidistantes entre si. (Para definirlos se utilizan los indices [uvw])

Filas fundamentales:Las que estan definidas por las traslaciones mas racionales de la red. La densidad de nudos suele ser la maxima.

Filas

FundamentalesFilas

no

Fundamentales

ELEMENTOS DE LA RED

20PLANO RETICULAR:Es un plano de la red cristalina

PLANOS FUNDAMENTALES:Son los planos delimitados por las filas fundamentales

FAMILIA DE FILAS O PLANOS RETICULARES:

Es una serie de filas o planos paralelos entre si.Hay infinitas familias de filas o planos.

Fila fundamentalFila fundamentalPlano reticular fundamental

Familia de filas reticulares

ELEMENTOS DE LA RED

21MOTIVO Y RED MOTIVO: Unidad material que se repite periodicamente (tomos, o molculas contenidos en la celda elemental) RED: Esquema de repeticin del motivo.

(Mismo motivo, diferente red)

NaNaNaNaNa

NaNaNa

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(Misma red, diferente motivo)MOTIVO Y RED

23Motivo + Red = Cristal

MOTIVORED+=CRISTAL

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La diferencia fundamental entre cristal y red consiste en que elcristal es un medio continuo mientras que la red es discontinua(Los nudos corresponden a repeticiones sucesivas de elementos del cristal)Est definido por una FORMULA QUIMICASlo se usa para definir una DISTRIBUCION

25SIMBOLO DE LAS FILAS RETICULARES(Filas reticulares, en las que los nudos estan alineados y equidistantes)Se utilizan los indices [uvw] que son los componentes de traslacin que unen dos nudos consecutivos de la fila o direccin.u vector av vector bw vector c

(Se situa el origen del par de vectores sobre uno de los nudos)

t = 1a + 1b, [110]

ab

abt = 0a + 1b, [010]

ab

t = -1a + -1b, [-1-10]t = 0a + -1b, [0-10]t = 1a + 0b, [100]t = -1a + 0b, [-100]t = -1a + 1b, [-110]t = 1a + -1b, [1-10]

cab

26GRACIAS