La parte sólida de la Tierra 4 - Cristales naturales

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Los minerales tienen, en casi todos los casos, estructura cristalina.

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La parte sólida de la Tierra 4 - Cristales naturales

  1. 1. 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. www.iessuel.org/ccnn Cuarzo ( SiO2 ), variedad “cristal de roca”
  2. 2. Cristales de Fluorita CaF2 (fluoruro de calcio) Los cristales naturales no siempre son incoloros
  3. 3. Cristales de pirita Los cristales FeS2 naturales no siempre son (sulfuro de transparentes hierro)
  4. 4. Un cristal es cualquier sólido homogéneo limitado por caras planas y con forma geométrica externa.
  5. 5. ¿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.
  6. 6. ¿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.
  7. 7. ¿Cómo explicar estos “caprichos de la naturaleza”? Von Laue, 1912: Hizo radiografías (Rayos X recientemente descubiertos) y demostró que los átomos se disponen ordenadamente en toda sustancia cristalina. Albert Einstein Max Von Laue
  8. 8. Materia amorfa y materia cristalina Ejemplo: Ejemplo:
  9. 9. 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.
  10. 10. Casi todos los sólidos naturales tienen estructura cristalina. Sólo unos pocos son materia amorfa. Por ejemplo: Incluso los minerales de las arcillas forman cristales, pero sólo pueden verse con un microscopio petrográfico. En Ciencias CRISTAL significa vidrio lo que ya hemos dicho. Un VIDRIO realmente es materia amorfa y, por consiguiente, no debemos llamarlo cristal.
  11. 11. El vidrio se fabrica fundiendo arena de cuarzo mezclada con Fabricación sosa y otros compuestos. Al ser su de vidrio enfriamiento relativamente rápido, los átomos no tienen tiempo para o r d e n a r se , p o r l o q u e a c a b a teniendo una estructura amorfa. Soplado de vidrio Soplado de vidrio
  12. 12. Colada de Fabricación lava de un de vidrio volcán Enfriamiento rápido Enfriamiento rápido Son materia amorfa Obsidiana o vidrio volcánico Vidrio
  13. 13. Observa estos diferentes modelos de la estructura cristalina del cloruro sódico (NaCl): Cl Na Cl Na
  14. 14. Celdilla unidad del NaCl Cl Na Cristal de NaCl con 12 celdillas
  15. 15. Construyendo la estructura de un edificio: Estructura cristalina del cloruro sódico (NaCl): Busca la palabra estructura en un diccionario
  16. 16. Los átomos de los minerales se unen disponiéndose ordenadamente en el espacio, formando redes cristalinas Cristales
  17. 17. Cada mineral se parte de una forma característica, de acuerdo con su estructura cristalina
  18. 18. La parte de la Geología que estudia las redes cristalinas es la CRISTALOGRAFÍA. La Cristalografía resulta muy útil para conseguir el mejor tallado posible de una gema. Tallado Zafiro tallado Zafiro en bruto Tallado Diamante en bruto Diamante tallado
  19. 19. ¿Cómo reconocerías un diamante bruto si te encontrases con uno?
  20. 20. A veces el valor de una gema no está en el mineral en sí, sino en su tallado Tallado Cuarzo amatista Tallado Cuarzo ahumado
  21. 21. 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?
  22. 22. Veamos algunos ejemplos…
  23. 23. Este mineral, el olivino, cristaliza entre rocas volcánicas como el basalto. Es un ejemplo de mineral que se forma por solidificación del magma. Olivino
  24. 24. Ejemplo: Cristales de sal gema o halita (cloruro sódico, NaCl)
  25. 25. Ejemplo de cristalización por sublimación: Fumarola En las solfataras (fumarolas de azufre gaseoso) se forman cristales de azufre por sublimación.
  26. 26. En ocasiones, los cristales se forman dentro de una cavidad, hacia dentro. Esto se llama GEODA. Geoda de cuarzo
  27. 27. ¡¡Geoda gigante de yeso !! ¿De qué depende el tamaño de los cristales?
  28. 28. ¿Cómo explicar el tamaño de los cristales?
  29. 29. ¿De qué depende 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: 1- TIEMPO de cristalización (de crecimiento) 2- ESPACIO LIBRE para cristalizar (para crecer)
  30. 30. Celdilla unidad del NaCl Cl Na Piensa que un cristal se forma porque se van uniendo, más o menos lentamente, muchas celdillas, y que necesitan un espacio para crecer.
  31. 31. A más tiempo mayor …………. tamaño cristalizando de los cristales (creciendo) y con una velocidad lenta de cristalización A más espacio para poder mayor …………. tamaño cristalizar de los cristales (crecer)
  32. 32. A veces una misma sustancia cristaliza de diferentes formas, dependiendo del ambiente de cristalización. Se dice entonces que hay Red cristalina polimorfismo. El grafito es una de las formas elementales en las que se puede presentar el carbono. Otra forma es el diamante. Están hechos de lo mismo: Carbono (C), pero su estructura cristalina es distinta. Grafito (C) Son minerales polimorfos. Diamante (C) (Tallado) Red cristalina
  33. 33. A veces diferentes sustancian cristalizan de la misma forma. Se dice entonces que hay isomorfismo. Halita Galena Halita o sal gema: cloruro de sodio (NaCl) Galena: sulfuro de plomo (SPb) Cl Son S minerales Na isomorfos Pb

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