UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓNFACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍACARRERA DE INGENIERIA QUIMICA.

TRABAJO INDIVIDUAL # 34

Estudiante: Gonzales Licidio Jerson Iver

Docente: Ing. Nelson Hinojosa

Materia: Operaciones Unitarias II

Semestre: 1-2015

COCHABAMBA – BOLIVIA

Diferentes formas y figuras que adoptan los cristales, ejemplos

INDICE1. OBJETIVOS

1.1.OBJETIVO GENERAL1.2.OBJETIVOS ESPECIFICOS

2. INTRODUCCION3. MARCO TEORICO

3.1.DEFINICION DE CRISTAL3.2.CRISTALOGRAFIA3.3.ESTRUCTURA CRISTALINA3.4.TIPOS DE GEOMETRIAS CRISTALINAS3.5.TIPOS DE CRISTALES SEGÚN SU DISTRIBUCION DE SUS EJES

3.5.1. SISTEMA CUBICO3.5.2. SISTEMA TETRAGONAL3.5.3. SISTEMA ORTORROMBICO3.5.4. SISTEMA MONOCLINICO3.5.5. SISTEMA TRICLINICO3.5.6. SISTEMA HEXAGONAL3.5.7. SISTEMA ROMBOEDRICO O TRIGONAL

4. EJEMPLOS5. CONCLUCIONES6. BIBLIOGRAFIA

Diferentes formas y figuras que adoptan los cristales

1. OBJETIVOS1.1. OBJETIVO GENERAL

Conocer las distintas formas y figuras que tienen los cristales.

1.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS Conocer la definición de estructura cristalina. Citar ejemplos de los cristales en sus usos.

2. INTRODUCCION

La cristalización es un proceso donde se forman partículas sólidas a partir de una fase homogénea.

En la cristalización comercial no solo le interesa el rendimiento y la pureza de los cristales sino también el tamaño y La forma de los mismos. La uniformidad del tamaño facilita la descarga al lavado, el filtrado y para un comportamiento uniforme en su uso. Algunas veces los usuarios solicitan cristales grandes aun cuando los pequeños puedan ser igualmente útiles. Además en ocasiones solicitan ciertas formas geométricas como agujas en vez de formas cubicas.

3. MARCO TEORICO3.1.DEFINICION DE CRISTAL

Se define como un sólido en estado cristalino que bajo determinadas condiciones de formación aparece con la forma de un poliedro, es decir, limitado por caras cristalinas. Ejemplos: En la siguiente figura se puede apreciar un cristal de granate presentando caras (superficies planas limitando el cristal) en forma de rombo.

3.2.CRISTALOGRAFIA

La Cristalografía es una ciencia que se ocupa del estudio de la materia cristalina, de las leyes que gobiernan su formación y de sus propiedades geométricas, químicas y físicas.

Esta ciencia se clasifica en:

Cristalografía geométrica,

Cristalografía química o Cristaloquímica Cristalografía física o Cristalofísica,

Según que estudie a la materia cristalina desde un punto de vista geométrico, químico o físico.

En la Cristalografía geométrica se estudia: la morfología externa de los cristales y su simetría, la geometría y simetría de las redes. Cuando se trata a la materia cristalina desde un punto de vista macroscópico hay que considerarla como: un medio homogéneo y continuo, anisótropo y simétrico.

Cuando se estudia la simetría interna hay que considerar a la materia cristalina como: un medio homogéneo y discreto, además de anisótropo y simétrico.

En la Cristaloquímica se estudia la disposición de los átomos en la materia cristalina; es decir, su estructura. En este caso hay que introducir el concepto de cristal real, ya que hay que considerar sus imperfecciones, al contrario de cómo se consideraba en la Cristalografía geométrica.

En la Cristalofísica se estudian las propiedades físicas de los cristales, intentando con la composición química y la estructura relacionarlas. Propiedades importantes a considerar en esta parte son las que derivan de la interacción de la radiación X con la materia, ya que ellas permiten conocer la disposición de los átomos en la estructura, identificar fases cristalinas, etc.

3.3.ESTRUCTURA CRISTALINA

En la estructura cristalina (ordenada) de los materiales inorgánicos, los motivos repetitivos son átomos o iones enlazados entre sí, de modo que generalmente no se distinguen unidades aisladas y de ahí su estabilidad y dureza (cristales iónicos, fundamentalmente).

Donde sí se distinguen claramente unidades aisladas, es en los llamados materiales orgánicos, en donde aparece el concepto de entidad molecular (molécula), formada por átomos enlazados entre sí, pero en donde la unión entre las moléculas, dentro del cristal, es

mucho más débil (cristales moleculares). Son generalmente materiales más blandos e inestables que los inorgánicos.

Es la disposición periódica y ordenada en el espacio de tres dimensiones de los constituyentes atómicos de un sólido en estado cristalino.

Ejemplo: El cristal de halita (Figura 1.3 derecha) está constituido por iones cloro e iones sodio dispuestos en el espacio (Figura 1.3 izquierda).

FIGURA 1.3.- Cristal de halita (derecha) y estructura cristalina (izquierda)

Un mineral no tiene por qué dar una forma geométrica definida. Puede que las condiciones de crecimiento no hayan sido las ideales, entonces diremos que este mineral es masivo. Luego hay minerales que no tienen una estructura cristalina definida, como el ópalo, que se dice que tiene estructura amorfa, donde los elementos que la componen se sitúan en el espacio de forma muy desordenada.

Los minerales que sí tienen estructura cristalina definida y forman cristales se los agrupa por hábitos como por ejemplo:

Tabular: Crecimiento por capas. Ejemplo: Biotita Acicular: Cristales muy delgados, como agujas. Ejemplo: Millerita Prismático: Forma de prisma regular. Ejemplo: Elbaita (var. Turmalina) Radial: Cristales que crecen formando un abanico con un mismo centro. Ejemplo:

Wavelita Arborescente: Forma parecida a un árbol. Ejemplo: Oro nativo. Dendrítico: Crecimiento en forma de rama o plantas en fisuras. Ejemplo: Pirolusita. Filiforme: Con forma de hilo. Ejemplo: Plata nativa Reniforme: La formación que hacen es arriñonada y redondeada. Ejemplo: Goethita Coraloide: Forma que nos recuerda a las formas coralinas. Ejemplo: Aragonito

coraloide. Botroidal: Formas globulares agrupadas. Ejemplo: Malaquita. Globular: Cristales con forma esférica. Ejemplo: Fluorita globular de India. Fibroso: Forma fibras paralelas, separables con poca presión. Ejemplo: Alabastro (var.

fibrosa de yeso)

3.4.TIPOS DE GEOMETRIAS CRISTALINAS

Según su etimología proviene del griego Kristallos que significa cristal. Por otra parte, la cristalografía también se encarga del crecimiento, de la forma y de la geometría de los cristales. Los griegos ya determinaron el hielo como un cristal.

Los minerales cristalizan de una forma determinada, es decir, que cuando las condiciones son favorables, cada elemento químico contenido en un fluido tiende a cristalizar en una forma característica. Por ejemplo, la sal normalmente suele formar cristales cúbicos, mientras que el granate suele aparecer con más frecuencia en forma de cristales dodecaedros, 12 caras, o cuerpos de 24 caras, y a veces también puede aparecer en forma de cristales cúbicos. 

En la mayoría de casos, los minerales, a pesar de sus diferentes formas de cristalización, cristalizan siempre con una misma clase y sistema. 

Hay 7 formas principales dentro de la Geometría Sagrada : los 5 Solidos Platonicos , el Circulo y la Espiral.

Los 5 Solidos Platonicos son el CUBO, ICOSAEDRO, TETRAEDRO, OCTAEDRO Y DODECAEDRO.

Los 5 Solidos Platonicos son formas completamente simétricas que tienen todos los lados iguales, todos los ángulos iguales, de las mismas medidas y que los 5 caben dentro de la Matriz Universal que es la Esfera.

Tenemos al TETRAEDRO que es un triángulo con base: representa la conciencia del fuego.

Tiene 6 aristas, 4 caras triangulares, 4 vértices. Símbolo de la SABIDURÍA por representar al fuego sagrado, el primer elemento.

El CUBO con 12 aristas, 6 caras cuadradas, 8 vértices representando el secreto del mundo natural.

Es la conciencia de la TIERRA, es la experiencia de lo que ha nacido de la naturaleza.

El OCTAEDRO de 12 aristas, 8 caras triangulares, 6 vértices.

Es el aire, es como 2 pirámides invertidas, unidas en sus bases.

Simboliza la PERFECCIÓN DE LA MATERIA POR EL ESPÍRITU.

El DODECAEDRO con 30 aristas, 12 caras pentagonales, 20 vértices, representa el quinto elemento (eter, prana, chi).

Considerado el poder femenino de la creación y la FORMA MADRE.

El ICOSAEDRO con 30 aristas, 20 caras triangulares, 12 vértices, es la conciencia del agua.

Representa la semilla de la vida, la forma del universo, es lo masculino.

La creación juega transformándose de una forma a otra intercambiando el masculino icosaedro y el femenino dodecaedro, también pasando por los otros sólidos platónicos.

Más allá de la serie de los sólidos Platónicos existe otra forma geométrica que se genera a partir del antiguo cristal Icosa Dodecaedro (unión femenina y masculina).

3.5.TIPOS DE CRISTALES SEGÚN SU DISTRIBUCION DE SUS EJES

Un cristal, bajo condiciones favorables de crecimiento, desarrollará superficies externas planas y uniformes (caras) que pueden asumir formas geométricas regulares, lo cual es expresión de su distribución interna regular atómica. En cristales con caras bien desarrolladas se pueden reconocer los elementos de simetría como ejes de rotación, planos de simetría, etc. Un estudio sistemático de las formas externas de los cristales conduce a 32 simetrías o combinaciones de simetría. Algunas de estas 32 clases de cristales tienen características de simetría en común con otras, lo que permite agruparlas en uno de los seis sistemas cristalinos.

El crecimiento de un mineral viene marcado por una serie de condiciones tales como:

Presión: cada mineral es diferente de otro así que se solo se formará en ciertos intervalos de presión.

Contenido: es la base del mineral. Se tiene que dar cierta concentración de elementos químicos para que se forme ya que de lo contrario no lo hará.

Temperatura: es como la presión. Si no está dentro de cierto intervalo de temperatura el mineral no crecerá.

Espacio: Un mineral casi siempre puede cristalizar. Otra cosa es que nos de formas geométricas cristalinas o mineral masivo. Dependerá del espacio que tenga el fluido rico en mineral a cierta temperatura y presión para que desarrolle una forma.

Tiempo: esencial. Un mineral en condiciones naturales, aparte de la halita (sal común) y otros minerales, tiende a tardar muchos años, miles incluso millones para llegar a formar cristales. Depende del tiempo pues, si un mineral es pequeño de tamaño o grande.

3.5.1. SISTEMA CUBICO

Posee como característica fundamental 4 ejes de rotación ternarios inclinados a 109,47° (a=b=c; α=β=ɤ=90°).

Sus cristales tienen nueve planos de simetría y trece ejes, tres de ellos cuaternarios, cuatro ternarios y seis binarios. Hay muchos minerales que cristalizan en este sistema, entre ellos, por ejemplo, la galena, la sal común o la fluorita, de las que se encuentran con frecuencia grupos de cristales cúbicos. La pirita, sulfuro de hierro, cristaliza también en este sistema, formando cubos, dodecaedros pentagonales o combinaciones de ambas formas.Sistema monoclínico: Sólo tiene un plano de simetría y un único eje binario. A este sistema pertenece, por ejemplo, el yeso puede formar curiosas maclas, con frecuencia en punta de flecha. También pertenece a este sistema la ortosa, y otros minerales. 

3.5.2. SISTEMA TETRAGONAL

Los cristales poseen cinco planos de simetría, un eje cuaternario y cuatro binarios, éstos perpendiculares a aquél. Se ha llamado también sistema cuadrático porque en sus formas más típicas, que son el prisma tetragonal y la pirámide tetragonal, cualquier sección paralela a los radios binarios es perfectamente cuadrada. Cristalizan en este sistema, por ejemplo, el circón, la casiterita, etc.

3.5.3. SISTEMA ORTORROMBICO

3.5.4. SISTEMA MONOCLINICO

3.5.5. SISTEMA TRICLINICO

Dentro de este sistema se encuentran los cristales bastante asimétricos que carecen de planos y de ejes de simetría. Los minerales que pertenecen a este sistema no suelen ser muy comunes.

Hay tres ejes cristalográficos, ninguno de ellos a 90° entre sí: >alfa  es desigual de beta es desigual de gama es desigual de 90°Los parámetros son desiguales: a ≠ b ≠ c  [a es desigual de b es desigual de c] Ejemplo: Albita: NaAlSi308 y Cianita: Al2SiO5.

3.5.6. SISTEMA HEXAGONAL

Los cristales que pertenecen a este sistema se caracterizan por tener siete planos de simetría, un eje senario y seis ejes binarios. Tiene formas holoédricas típicas como son el prisma hexagonal, la pirámide hexagonal, el prisma y la pirámide di-hexagonal. Unos ejemplos de minerales son el berilo, entre otros, y como curiosidad, el agua cuando se solidifica constituyendo la nieve, cristaliza también en este sistema, bajo el aspecto de cristales microscópicos hexagonales formando maclas muy pequeñas siempre hexagonales.Así pues, un mineral es una sustancia natural de carácter inorgánico, que posee una estructura atómica definida de elementos químicos de los cuales está formado, dando lugar al crecimiento de superficies planas o caras, pero si dicho mineral se ha podido desarrollar en condiciones ideales y sin impedimentos, podremos apreciar que se ha desarrollado siguiendo

el patrón de conocidas y no tan conocidas formas geométricas. Ahora es cuando se le puede llamar cristal a dicha formación. También tienen una estructura química definida.

3.5.7. SISTEMA ROMBOEDRICO O TRIGONAL

Durante mucho tiempo fue considerado como parte del sistema hexagonal, porque sus formas pueden ser consideradas como derivaciones de aquél, pero tiene como clara diferencia la posesión de un eje de simetría ternario. Son cristales con las caras romboédricas, de trapecios o de triángulos escalenoédricos. Los minerales que cristalizan en este sistema es el cuarzo, muy en la corteza terrestre, que forma prismas como los que se ha descrito. La calcita cristaliza en el sistema trigonal, adoptando la forma de romboedro o de escalenoedro. También cristalizan en este sistema la turmalina.

4. EJEMPLOS Sistemas cúbicos: Halita, NaCl, Pirita FeS2,Galena PbS, Magnetita Fe3O4,

Almandina Fe3Al2 [SiO2]4, sal de mar y otros.

Sistema tetragonal: Circón (ZrSiO2) y Casiterita SnO2, vesuvianita, estaño, etc.

Sistemas ortorrómbico: Olivino (Mg, Fe)2(SiO4, aragonito, bismuto metalico.

Sistemas monoclínicos: Mica, yeso, CuCO3Cu (OH)2. Sistemas triclínico: Albita: NaAlSi308 y Cianita: Al2SiO5, dicromato de potasio.

Sistemas hexagonal: Apatito Ca5 [(F, OH, Cl)/ (PO4)3] y grafito C, esmerada, molibdenita, cacoxenita.

Sistemas trigonal: Calcita: CaCO3 y Dolomita: CaMg(CO3)2, cuarzo con anastasas,

5. CONCLUCIONES Se vio que hay gran variedad de tipos y formas geométricas de los cristales

como: cubo, icosaedro, tetraedro, octaedro y dodecaedro. Y según la distribución de sus ejes existen sistemas: cúbicos, tetragonal, ortorrómbico, monoclínico, triclínicos, hexagonal y trigonal.

Un sistema cristalino son átomos o iones enlazados entre sí, de modo que generalmente no se distinguen unidades aisladas y de ahí su estabilidad y dureza.

Se citó varios ejemplos en el punto 4 de cada sistemas según la distribución de sus ejes.

6. BIBLIOGRAFIA https://es-es.facebook.com/notes/orgonitos-generadores-de-org

%C3%B3n/geometr%C3%ADa-sagrada-los-5-solidos-platonicos-el-circulo-y-la-espiral/10150519086382484

http://www.geovirtual2.cl/geologiageneral/ggcap02b.htm

http://www.ibt.unam.mx/computo/pdfs/met/Cristalografia.pdf http://www.venta-minerales.com/minerales-cristalografia.html http://portalweb.sgm.gob.mx/museo/minerales/cristalografia http://cuencas.fcien.edu.uy/cursos/materiales/Geo%20Gral%20I-Teorico

%20Minerales%20I.pdf http://www.xtal.iqfr.csic.es/Cristalografia/parte_01.html http://www.textoscientificos.com/quimica/cristales https://ingenierosenapuros.files.wordpress.com/2012/02/08-02-2012-t1-

capitulo-1-estrutura-y-geometrc3ada-cristalina.pdf http://gaia.geologia.uson.mx/academicos/palafox/PARTE6DEF.HTM http://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/750/977/

html/2_el_proceso_de_cristalizacin.html