Obre el menú principal

Estructura cristal·lina

Quars incolor.

Una estructura cristal·lina és una forma sòlida, en la que els constituents, àtoms o ions estan empaquetats de manera ordenada i amb patrons de repetició (cel·les unitàries) que s'estenen en les tres dimensions espacials.[1] La cristal·lografia és l'estudi científic dels cristalls i de la seva formació.

L'estat cristal·lí de la matèria és el de major ordre, és a dir, on les correlacions internes són majors i a major rang de distàncies. I això es reflecteix a les seves propietats antròpiques i discontinues. Solen aparèixer com endidats pures, homogènies i amb formes geomètriques definides (hàbits) quan estan ben formats. No obstant això, la seva morfologia externa no és suficient per avaluar la denominada cristal·linitat d'un material.

EstructuraModifica

 
Estructura del Diamant

En aquests dibuixos hi ha sempre una fracció dels mateixos que es repeteix. Doncs bé, en els cristalls, els àtoms, els ions o les molècules s'empaqueten i donen lloc a motius que es repeteixen de l'ordre d'1 àngstrom (1 àngstrom = 10-8 cm), i aquesta repetitivitat, en tres dimensions, la denominam xarxa cristal·lina. El conjunt que es repeteix, per translació ordenada, gener tota la xarxa (tot el cristall) i el denominam xarxa elemental o unitat. Per generalitzar, el seu contingut (àtoms, molècules i/o ions), és a dir el motiu que es repeteix, pot descriure's per un punt (el punt reticular) que representa tots i cada un dels constituents del motiu. Per exemple, cada soldat seria un punt reticular. En la matèria condensada, un monocristall és un domini, generalment polièdric, d'un medi cristal·lí.

Diferència entre vidres i cristallsModifica

Hi ha ocasions on la repetitivitat es trenca, o no és exacta, això precisament és el que caracteritza la diferència entre els vidres i/o cristalls, de manera científica els vidres generalment s'anomenen materials amorfs (desordenats o poc ordenats).

No obstant això la matèria no és totalment ordenada o desordenada (cristal·lina o no cristal·lina) i pot produir-se amb una degradació continua de l'ordre (graus de cristinal·litat) en els materials, que ens du des dels perfectament ordenats (cristal·lins) fins als completament desordenats (amorfs)

L'estructura cristal·lina ordenadaModifica

En l'estructura cristal·lina (ordenada) dels materials inorgànics, els motius repetitius són àtoms o ions enllaçats entre si, de manera que generalment no es distingeixen unitats aïllades i d'aquests enllaços en prové l'estabilitat i la duresa (cristalls iònics, fonamentalment). On si que es distingeixen clarament unitats aïllades, és en els anomenats materials orgànics, on apareix el concepte d'entitat molecular (molècula), formada per àtoms enllaçats entre si, però on la unió entre les molècules, dins el cristall, és molt més dèbil (cristalls moleculars). Són generalment materials més blans i inestables que els inorgànics.

Els cristalls es poden classificar en sis o set sistemes cristal·lins diferents segons la simetria màxima de les seves cares:

  • Cúbic o isomètric: Els cristalls cúbics presenten tres eixos cristal·logràfics en angles rectes i d'igual longitud i quatre eixos de simetria triples. Les principals formes d'aquest sistema son, el cub, l'octaedre i el dodecaedre ròmbic que es donen. per exemple, en la halita, el coure, l'or, la plata, el platí, el ferro, la fluorita o la magnetita, entre d'altres.[1]
  • Tetragonal: Aquest tipus de cristall presenta tres eixos cristal·logràfics en angles rectes, dos d'igual longitud i el tercer més llarg o més curt. Tenen un sol eix de simetria principal i quàdruple. Exemples d'aquest sistema cristal·lí son el rútil, el zircó, la cassiterita i els calomelans.[1]
  • Hexagonal i trigonal: Hi ha cristal·lògrafs que consideren aquests dos tipus de cristalls com a pertanyents a un únic sistema mentre que, d'altres, els consideren dos sistemes separats. Ambdós cristalls tenen tres eixos cristal·logràfics d'igual longitud i un quart eix perpendicular al pla dels altres tres eixos, inclinats tots ells en angles de 120º. La diferència és a la simetria, triple als trigonals i sèxtuple als hexagonals. Exemples de minerals que cristal·litzen en el sistema hexagonal es troben el beril·li (maragda i aiguamarina) i l'apatita. En el sistemes trigonals trobaríem la calcita, el quars o la turmalina, entre d'altres.[1]
  • Monoclínic: Els cristalls monoclínics (amb una sola inclinació) tenen tres eixos cristal·logràfics de diferent longitud. Un d'ells presenta angles rectes respecte als altres dos, que no son perpendiculars entre ells, encara que es trobin al mateix pla. Tenen un eix de simetria doble. Aquest és el sistema en que cristal·litzen la majoria dels minerals com el guix, la ortosa, la malaquita o la jadeïta.[1]
  • Ortoròmbic: Els cristalls en aquest sistema presenten tres eixos cristal·logràfics en angles rectes i tots de diferent longitud. Tenen tres eixos de simetria dobles. Exemples de minerals que cristal·litzen en aquest sistema son l'oliví, l'aragonita, el topazi, la marcassita o la baritina.[1]
  • Triclínic: Son els que presenten una forma menys simètrica de tots amb tres eixos de diferents longituds i angles d'inclinació. Exemples d'aquest sistema son, l'albita, l'anortita, el caolí i la cianita.[1]

ReferènciesModifica

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 Bonewitz, Ronald Louis. Rocas y minerales (en espanyol). Barcelona: Ediciones Omega, S.A., 2013, p. 18. ISBN 9788428215961. 

Vegeu tambéModifica

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Estructura cristal·lina