Biologia

Mineralogía: minerales y cristales
La mineralogía es la ciencia que estudia los minerales. Aunque es una rama de la geología, por cuanto las rocas son agregados de minerales y la geología se ocupa de los materiales que constituyen la corteza terrestre, he preferido tratar el tema en una página propia, que al final de la misma incluye varias pestañas; tantas como clases de minerales se reconocen.De esas pestañas, la primera se dedica a hablar de las propiedades de los minerales.

¿Qué es un mineral? La definición de mineral nos sirve para descartar sustancias que no lo son, porque no presentan las características que se establecen:

Un mineral es una sustancia sólida, inorgánica, de origen natural, con una composición química definida y fija (o con límites muy concretos devariabilidad) y con una estructura reticular ordenada (estructura cristalina).

Las tres primeras características nos dicen que sustancias como el mercurio líquido, el petróleo, los agregados de conchas marinas no se consideran minerales. Tampoco lo sería el ámbar (por su origen orgánico) ni los cristales que se forman tras un experimento de laboratorio.

También he destacado que debe tener unacomposición química definida; y es que dos materiales con la misma composición pero con un ordenamiento molecular diferente, serían dos minerales distintos. Por ejemplo: diamante y grafito.

Y por último, una estructura reticular ordenada. Esta característica es la base de la cristalografía y de la mineralogía. Toda sustancia que no cumple esta propiedad se considera que es materia amorfa:ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA SÓLIDA
Cualquier cuerpo en estado sólido ha de considerarse como materia cristalina o materia amorfa. Veamos las diferencias de estos dos grupos en los que se organiza el estado sólido.


Ejemplo de materia cristalina
La materia cristalina es, como decía, aquella cuyas partículas o moléculas se ordenan geométricamente, con posiciones fijas. De esta forma, cuando lascondiciones de formación del mineral han sido las idóneas, la apariencia externa y visible del mineral es una reproducción geométrica de su ordenamiento cristalino. Por ejemplo , la pirita.


Modelo de materia amorfa
Ya sabemos qué es un mieneral y qué es la mineralogía, pero … ¿y la cristalografía?

Pues la cristalografía es la rama de la mineralogía que estudia la estructura interna de losminerales: el crecimiento, forma y geometría de los cristales. Es decir, la estructura cristalina.

¿Cómo es la estructura cristalina?

En esencia, todo cristal (incluyendo minerales) no es más que la repetición, en las tres dimensiones, de una estructura básica, de una pieza fundamental, que se llama celda fundamental. Esta celda fundamental la componen los iones o átomos que se enlazan en cadamineral y que forman una red tridimensional (vamos, que forman un cuerpo con volumen). Hay sustancias con igual composición pero con diferente ordenamiento; estas darán lugar, pues, a minerales distintos.

Estructura interna de los minerales

La disposición de los átomos que forman la celda unidad tiene que ser fija y cerrada; esto es, siempre la misma para un determinado mineral y que permitaque puedan unirse entre sí (acoplar entre ellas) las celdas unidad.
Esto impone una limitación a la hora de formar los distintos cristales:

Imaginemos un átomo con dos vectores en el mismo plano (podrían ser la representación de dos enlaces con otros átomos). Los posibles ángulos y longitudes de los vectores, capaces de formar una estuctura cerrada, serían cinco:


Y estas cincoposiblidades, por apilación de cada una de ellas, forman los siete sistemas cristalinos básicos:

Cuadrada: cúbico y tetragonal; rectangular: ortorómbico y triclínico; hexagonal: hexagonal (conjunción de tres unidades); rómbico: trigonal, y oblicuo: triclínico.


Sistemas cristalinos
En la imagen aparecen 14 figuras debido a los distintos tipos de simetrías (plano, eje o centro) que presenta cada...