CRISTALOGRAFIA Y MINERALOGIA Por Víctor Rivasplata

La evaluación teórica será mediante dos exámenes parciales (EP) cancelatorios: El primero será al terminar CAPITULO VI y el segundo al terminar el CAPITULO XIV y las exposiciones de los trabajos de investigación. Habrá dos exámenes al azar, uno antes de cada parcial, los cuales tendrán un puntaje de 02, esta nota se sumará al examen parcial correspondiente. El Promedio de las notas de los Exámenes Parciales constituye el 50% del promedio promocional. Se realizarán prácticas (PC) en aula y en campo. Por cada práctica de campo se presentará un informe (incluye muestrario) dentro de la fecha indicada y siendo requisito indispensable su respectiva sustentación, sin el cual el alumno quedará sin calificación. Las prácticas de campo no tienen mecanismo de recuperación, salvo justificación sustentada. Se considerará un Trabajo de Investigación (TI), en el que se tendrá en cuenta: presentación y exposición. El Promedio de las Prácticas y Trabajo de Investigación constituirán el 50% del Promedio Promocional La Nota Final será la media Aritmética de los Promedios de los Exámenes Parciales y el Promedio de las Prácticas de Campo, Laboratorio y Trabajo de Investigación. La Escala de Calificación será de 0 a 20, debiendo calificarse siempre con Número Entero. La Fracción igual o mayor a 0.5 se considera como la Unidad y a Favor del Estudiante. EVALUACION

PREGUNTAS??

CRISTALOGRAFIA

HISTORIA Y DESARROLLO DE LA CRISTALOGRAFIA Theophrastus (372-287 a.C). Hablo sobre los minerales. Plinio (23-99). Recopiló el saber de la mineralogía. Georgius Agricola (1556). Nace la mineralogía. Escribió “De Re Metallica” . Nicolás Steno (1669). “Ley de la constancia de los ángulos diedros” *. Haüy (1784). Definió 14 núcleos cristalinos. “Ley de la racionalidad de los parámetros” **. Carengot (1780). Goniómetro de contacto. Romë de I‘Isle (1783). Confirmo las medidas angulares de los cristales. Willian Nicol (1826). Descubrió la luz polarizada. Bercelius (1848). Estableción la primera clasificación química 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 sintéticos. Castaing (1977). Descubrió la microsonda electrónica. Roeder (1986). Estudio de las inclusiones fluídas.

Relación de la Cristalografía con otras ciencias

IMPORTANCIA DE LA CRISTALOGRAFIA

Estados de presentación del Fe en la naturaleza Minas Conga

Metal Zoning SISTEMAS EPITERMALES Hg Ba Ba Sb Ag Au Zn Cu Pb Pb Zn Ba Mn Au SISTEMAS TIPO PORFIDO Cu Fe Bi + Emmons, 1927

Movilidad del Mn y estabilización como Oxido de Manganeso

CRISTALOGRAFIA CRISTALOGRAFIA CRISTALOGRAFIA Es la ciencia que estudia la materia cristalina. Cómo esta organizada la materia cristalina (estructura) La Cristalografia trata de explicar Cómo se forma o crece (crecimiento cristalino) Qué propiedades presenta debido a su organización

CRISTAL Sólido homogéneo que posee un orden interno tridimensional de largo alcance Sólido limitado por superficies planas que constituyen la expresión exterior de una ordenación interna de los átomos, iones o moléculas ordenadas periódicamente.

MICROFOTOGRAFIA CON EL MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE UN MINERAL Puede apreciarse la disposición periódica de las agrupaciones atómicas

CRISTALIZACION Los cristales se forman a partir de disoluciones, fundidos y vapores Los átomos en estos estados tienden a: Concentración P T°

Ejemplo de Cristalización por DISOLUCIÓN + EVAPORACION DEL DISOLVENTE Conocen el comportamiento de la sal común al ser disuelta en un recipiente y luego es sometida a procesos de evaporación??. Qué ocurre?? PROCESO NUCLEACION Y/O CENTROS DE CRISTALIZACION Cl- Na- Cl- Na- NaCl CALOR CALOR

Materiales amorfos (desordenados o poco ordenados) Modelo atómico en un material ordenado (cristal) Modelo atómico de un vidrio

Ejemplo de Cristalización EN FASE VAPOR San Antonio de los Cobres (Argentina)

Ejemplo de Cristalización a partir de magmas

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

La Materia Cristalina es un medio ordenado periodicamente Propiedades de un medio ordenado periodicamente HOMOGENEIDAD En una ordenación periodica todos los puntos son identicos entre sí es decir son homólogos. La distribucion alrededor de un punto es siempre la misma ANISOTROPIA Es la propiedad general de la materia según la cual determinadas propiedades físicas, tales como: elasticidad, temperatura, conductividad, velocidad de propagación de la luz, etc. varían según la dirección en que son examinadas. SIMETRIA Propiedad que hace que un objeto mediante una operacion coincida consigo mismo

Un medio ordenado periodicamente puede ser representado por una red.

Ordenación periodica infinita de nudos o RED : Ordenación periodica infinita de nudos o puntos en una, dos o tres direcciones del espacio. Tipos de red: Monodimensionales: Repetición periodica de un nudo en una dirección a Puede definirse conociendo el valor del vector de traslación a Bidimensionales: Repetición periodica de puntos en un plano b Puede definirse conociendo los valores de dos vectores y el angulo que forman entre ellos a Tridimensionales o espaciales: Repetición periodica de puntos en el espacio. Puede definirse conociendo el valor de los tres vectores y los angulos que forman entre ellos

Numero de puntos (nudos o nodos) que hay por celda elemental ELEMENTOS DE LA RED CELDA ELEMENTAL M u l t i p c d a 1 2 1 6 Celda elemental : Es una porción tridimensional de la red limitada por 6 planos reticulares, paralelos dos a dos. Resulta el paralelepípedo más pequeño (no divisible en otro menor) que por traslación tridimensional nos origina el cristal visible (red espacial) y que queda definido por los parámetros: a1 a2 a3, y ángulos: alfa, beta y gama 4 MULTIPLICIDAD Numero de puntos (nudos o nodos) que hay por celda elemental

ELEMENTOS DE LA RED Tipos de celda elemental Celda Multiple Primitiva Celda Primitiva Limitada por vectores primitivos. Tienen multiplicidad 1. Celda Multiple Limitada por vectores no primitivos. Multiplicidad mayor que 1.

ELEMENTOS DE LA RED TRASLACION: Intervalos con que se repiten las unidades que componen una red o medio periodico. Son los vectores que definen una celda primitiva VECTORES PRIMITIVOS: Vectores primitivos Vector no primitivo multiple

ELEMENTOS DE LA RED Sucesión de puntos o nudos de la red. Los puntos estan alineados y equidistantes entre si. (Para definirlos se utilizan los indices [uvw]) FILA RETICULAR: Las que estan definidas por las traslaciones mas racionales de la red. La densidad de nudos suele ser la maxima. Filas fundamentales: Filas no Fundamentales Filas Fundamentales

ELEMENTOS DE LA RED PLANOS FUNDAMENTALES: PLANO 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 fundamental Plano reticular fundamental Fila fundamental Familia de filas reticulares

MOTIVO Y RED MOTIVO: Unidad material que se repite periodicamente (átomos, o moléculas contenidos en la celda elemental) RED: Esquema de repetición del motivo. Na Na Na Na Na Na Na Na (Mismo motivo, diferente red)

(Misma red, diferente motivo) MOTIVO Y RED (Misma red, diferente motivo)

Motivo + Red = Cristal MOTIVO RED + = CRISTAL

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

SIMBOLO 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 traslación que unen dos nudos consecutivos de la fila o dirección. u vector a v vector b w vector c (Se situa el origen del par de vectores sobre uno de los nudos) t = 1a + 1b, [110] a b t = 0a + 1b, [010] 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] c

GRACIAS