AMPLIACIÓN DE BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA. 4º ESO Apuntes iniciales. Mercedes Peñaranda Castillo Curso 2015-2016 Contenidos 1. LOS CONSTITUYENTES DE LA CORTEZA TERRESTRE — Minerales y rocas. — Cristales y redes cristalinas. — Procesos de cristalización. — Propiedades de la materia cristalina. 1.1.

MINERALES Y ROCAS

Mineral: es una sustancia natural, homogénea, de origen inorgánico, de composición química definida (dentro de ciertos límites), posee unas propiedades características y, generalmente, tiene estructura de un cristal (forma cristalina). Roca: material sólido generalmente, compuesto por un agregado o asociación de uno o varios minerales que conservan individualmente sus propiedades. Para aclarar el concepto de mineral, debemos tener en cuenta: SUSTANCIA NATURAL: Quedan excluidas las sustancias obtenidas en los laboratorios o en las instalaciones industriales con la intervención directa del hombre, aunque tengan las características y el aspecto de los minerales. Bien es cierto que las sustancias artificiales cuya composición y características se corresponden con algún mineral son muy útiles e incluso se llegan a comercializar como minerales. Generalmente estas sustancias artificiales son más puras y de mayor perfección que los minerales correspondientes. Sí que se consideran minerales aquellas sustancias que se forman espontáneamente en instalaciones mineras o en otras obras en las que han participado los seres humanos, pero se trata de una acción humana más indirecta. HOMOGÉNEA: Quedan excluidas las rocas, ya que estas son un conjunto de minerales. Incluso existen rocas cuyo principal constituyente es un solo mineral (calizas), pero le acompañan cantidades apreciables de otros minerales. ORIGEN INORGÁNICO: Quedan excluidas sustancias orgánicas tales como el carbón, el petróleo o las resinas fósiles. En numerosos tratados antiguos de Mineralogía se considera a estos materiales como minerales, cuando en realidad deben ser clasificados como rocas organógenas. Actualmente se admiten como minerales las sustancias de naturaleza inorgánica que se han formado como consecuencia de la acción de seres vivos, como ciertos nitratos, algún tipo de carbón o de ámbar. COMPOSICIÓN QUÍMICA DEFINIDA: Los minerales son sustancias químicas formadas por uno o más elementos. La composición química de un mineral puede moverse dentro de ciertos límites, siempre y cuando ello no cambie de forma decisiva sus propiedades y su estructura.

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PROPIEDADES CARACTERÍSTICAS: El hecho de poseer una determinada composición y una determinada estructura confiere a todas las sustancias una serie de propiedades físicas y químicas, que son la manifestación macroscópica de su naturaleza atómica y molecular. ESTRUCTURA CRISTALINA: Salvo en algunos casos, las sustancias presentan un ordenamiento periódico en los átomos y moléculas. Si el ordenamiento permanece en todo el espacio que ocupa la sustancia, se dice que está cristalizada. Pero si no se observa una disposición periódica y ordenada se dice que la sustancia no está cristalizada o que es amorfa. Entre ambos extremos hay diferentes posibilidades. Como consecuencia de la definición de mineral se establecen dos conceptos: Constituyen minerales diferentes las distintas estructuras que puede adoptar una misma sustancia química, la cual se dice que es POLIMORFA. Por ejemplo, el grafito y el diamante son polimorfías del carbono. Cada una de ellos tendrá diferentes propiedades. Cuando dos sustancias distintas presentan estructura semejante, se dice que son ISOMORFAS. Por ejemplo, son isomorfas la halita y la silvinita. Por otro lado en relación con las características estructurales de la materia conviene establecer la diferencia entre forma cristalina y hábito. FORMA CRISTALINA: Se refiere a simetría interna del cristal y está relacionada con su estructura microscópica. Es única para cada mineral y no depende de factores externos. También se llama clase de simetría. HÁBITO: Se refiere al aspecto macroscópico que presentan los minerales, ya sea en cristales aislados, en agregados (asociaciones y maclas) o en masas. Al contrario que la forma cristalina, el hábito se encuentra condicionado por factores externos al mineral, como por ejemplo, las condiciones ambientales y de formación. Clasificación Mineral CLASIFICACIÓN DE STRUNZ (1941 - 1970) y algunos ejemplos. I

ELEMENTOS – oro, plata, platino, grafito, mercurio, azufre, diamante.

II

COMPUESTOS SIMILARES. Sulfuros..., pirita, cinabrio, blenda, galena, calcopirita, marcasita, rejalgar, antimonita, pirrotina.

III

HALOGENUROS. Fluorita, halita, silvina.

IV

OXIDOS E HIDROXIDOS. Casiterita, magnetita, oligisto, goethita, pirolusita, corindón: rubí, zafiro.

V

CARBONATOS, NITRATOS Y BORATOS. Calcita, magnesita, azurita, malaquita, dolomita, aragonito, sinhalita.

VI

SULFATOS, CROMATOS, MOLIBDATOS Y WOLFRAMATOS. Baritina, celestina, yeso: fibroso, rojo, rosetas, alabastro, cristalino, especular, selenita.

VII

FOSFATOS, ARSENIATOS Y VANADATOS. Apatito, fosfolita, wavelita, turquesa, monacita, berlinita, berilonita, litiofilita, nalipoite, purpurita.

VIII

SILICATOS. Cuarzo, ortosa, mica, silex, obsidiana, ágata, caolín, talco, ópalo, granate, amatista, ónice, circón, turmalina, topacio, berilo: esmeralda.

IX

SUSTANCIAS ORGÁNICAS (opcional). Ámbar, azabache, coral, perlas, nácar, marfil, hueso, carey y otros caparazones de tortuga, abelsonita.

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Las clasificaciones actuales se basan en la de Strunz, aunque continuamente se introducen modificaciones y se van adecuando los criterios a los conocimientos del momento. A/ Propiedades Físicas de las Sustancias Minerales Se clasifican en varios grupos: A.1. PROPIEDADES ORGANOLÉPTICAS: Son aquellas que se pueden percibir con los sentidos, sin necesidad de instrumental. Se incluyen aquí algunas propiedades ópticas, mecánicas y térmicas de fácil apreciación mediante los sentidos. Se incluye también en este apartado al hábito pues es otra característica externa de los minerales que se aprecia mediante los sentidos. A.2. PROPIEDADES MAGNÉTICAS: Relacionadas con la influencia que ejercen los campos magnéticos sobre las sustancias. A.3. PROPIEDADES ELÉCTRICAS: Relacionadas con la influencia de la electricidad sobre las sustancias. A.4. PROPIEDADES TÉRMICAS: Relacionadas con la energía que las sustancias poseen e intercambian. A.5.RADIACTIVIDAD: Relacionada con procesos de desintegración en el núcleo de ciertos átomos que forman la materia mineral. A.6. PROPIEDADES ÓPTICAS: Son aquellas que se deben observar con la ayuda del microscopio petrográfico. Algunas propiedades organolépticas (como el color) se observan también con el microscopio A.1. Propiedades Organolépticas Las propiedades organolépticas son aquellas que se pueden percibir con los sentidos, sin necesidad de instrumental. Color y Raya Todas las sustancias interaccionan con la luz absorbiendo una parte de la energía que reciben y transmitiendo el resto. El color de las sustancias es el resultado de la combinación de las longitudes de onda que transmiten. Según la naturaleza del color, las sustancias pueden clasificarse en dos tipos: IDIOCROMÁTICAS: El color está directamente relacionado con la naturaleza química de sus componentes, de tal forma que es invariable y característico en cada compuesto. Por ejemplo la malaquita es siempre verde, la azurita es azul, el cinabrio es rojo. HALOCROMÁTICAS: Pueden presentar varios colores debido a la existencia de impurezas, inclusiones, defectos en las estructuras cristalinas, etc. El cuarzo presenta por diversas razones, una gran cantidad de colores diferentes (ahumado, rosa,...). Un mineral presenta irisaciones cuando en la superficie pueden observarse distintas coloraciones, independientemente de la dirección en que se observe. Las pigmentaciones están causadas por la presencia de pequeñas partículas coloreadas en un mineral que es incoloro, blanco o con coloraciones suaves. Uno de los ejemplos más conocidos es el cuarzo rojo (Jacinto de Compostela), en el cual la coloración rojiza está provocada por pequeñas partículas de hematite. Se denomina raya al color característico que presenta un mineral cuando se pulveriza o se raya con un objeto punzante más duro que él. Tal color corresponde al que tendría el mineral sin alterarse por el contacto con la atmósfera, por lo tanto es un importante medio de diagnóstico. Los minerales idiocromáticos tienen la raya del mismo color que la superficie (con mayor o menor intensidad), mientras que la raya de los minerales halocromáticos suele

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ser blanca o gris. Los minerales más o menos incoloros y transparentes tienen raya blanca, los minerales oscuros con brillo no metálico presentan la raya más clara que la superficie y los que tienen brillo metálico tienen la raya más brillante que la parte externa. Brillo El brillo es una propiedad relacionada con la reflexión de la luz que incide sobre la superficie del mineral y que no depende esencialmente del color. El brillo está relacionado con la naturaleza química de la materia, de tal modo que éste es más intenso en sustancias que poseen enlaces metálicos, mientras que es menor en las que poseen enlaces iónicos o covalentes. Los minerales pueden presentar, en principio tres tipos de brillo: BRILLO METÁLICO: Presentan este tipo de brillo los minerales que reflejan casi toda la luz visible que reciben. Suelen poseer brillo metálico los metales nativos (cuando no están oxidados), la pirita.. BRILLO SUBMETÁLICO: Presentan este brillo aquellos minerales que reflejan una pequeña parte de la luz visible que reciben. Son opacos. Suele presentar este tipo de brillo el grafito. BRILLO NO METÁLICO: Poseen brillo no metálico todos aquellos minerales que transmiten la luz en mayor o menor medida. Puede ser: VÍTREO: Lo presentan los minerales transparentes . ADAMANTINO: Brillo típico del diamante. CRASO O GRASO: Está causado por la presencia de pequeñas rugosidades, a veces microscópicas, en la superficie del mineral. CÉREO O RESINOSO: Lo presentan algunos minerales como el azufre. NACARADO O PERLADO: Es un brillo irisado típico de minerales de fácil exfoliación, como por ejemplo las micas y el yeso. SEDOSO: Es característico de minerales fibrosos, como por ejemplo el yeso fibroso MATE: Las superficies lisas no presentan ningún reflejo, como por ejemplo las arcillas. En este caso se dice también que el mineral no tiene brillo. Aunque el concepto de brillo se refiere normalmente al comportamiento ante la luz visible, en algunos casos se pueden hacer determinaciones con radiación Infrarroja (IR) o con radiación Ultravioleta (UV). Diafanidad Está relacionada con el comportamiento de la luz que atraviesa la materia. Se pueden dar tres tipos de comportamiento: Un mineral es TRANSPARENTE (por ejemplo, el cuarzo) cuando permite el paso del haz luminoso en su práctica totalidad. En otros términos, permite observar una imagen que procede del otro lado. Un mineral es TRASLÚCIDO (por ejemplo, la calcita) cuando deja pasar una parte de la luz que le llega y las imágenes no se pueden distinguir. Un mineral es OPACO (por ejemplo, la galena) cuando no deja pasar nada de luz. Entre estos tres términos pueden existir matices que pueden servir para afinar más una determinada situación, como por ejemplo, semitransparente o semiopaco. Hábito El hábito se refiere al aspecto que presentan los minerales, ya sea en cristales aislados, en agregados cristalinos o en masas. El hábito que adquiere un mineral, se encuentra condicionado por factores externos, como por ejemplo la temperatura, la presión o la composición química del sistema en el que se ha desarrollado. Es importante distinguir Página

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el hábito de la forma cristalina, también llamada clase de simetría o grupo puntual, ya que ésta se encuentra relacionada únicamente con la naturaleza química, es decir, con la composición y con la estructura. MACLAS: son un tipo de agregado formado por dos cristales de un mismo mineral con la misma forma y que han crecido juntos o mezclados GEODAS: En el interior de una cavidad se alojan, sin llenarla, cristales con formas diversas, generalmente pequeños: cuarzo, amatista Exfoliación y Fractura Al aplicar a una sustancia una fuerza superior a su resistencia, se produce una ruptura. En función de como sea esa ruptura, hablaremos de: EXFOLIACIÓN: La ruptura da lugar a superficies más o menos lisas, que coinciden con caras reales. FRACTURA: La ruptura origina formas irregulares Tenacidad Es la resistencia que opone un material a ser roto, molido o doblado. Este término no debe confundirse con el de dureza, la cual se refiere a la resistencia que opone un mineral a ser rayado Dureza La dureza es la resistencia que opone la superficie de un mineral a ser rayado con un objeto punzante más duro que él. Esta resistencia depende de la dirección por la que discurra la raya, ya que es una propiedad muy relacionada con la estructura. Aunque existen varias formas de medir la dureza, cada una de las cuales presenta una escala numérica, por lo general se emplea el método de comparación con los minerales que se establecen en la Escala de Mohs (1824): NÚMERO MINERAL TIPO OBSERVACIONES 1,00

Talco

Se raya con la uña

2,00

Yeso

Se raya apretando con la uña

3,00

Calcita

Se raya con el Cobre

4,00

Fluorita

Raya al cobre, pero no al vidrio

5,00

Apatito

Raya ligeramente al vidrio

6,00

Ortosa

Raya al vidrio. No le raya la navaja

7,00

Cuarzo

Se raya difícilmente con el acero

8,00

Topacio

Raya al vidrio y al cuarzo

9,00

Corindón

Sólo se raya con esmeril

10,00

Diamante

Raya a todo, nada le raya

La dureza es una propiedad importante cuando se trata de piedras preciosas (gemas), puesto que una de las características que han de poseer las gemas, es la de mostrar una dureza mayor o igual que 7, en la Escala de Mohs Densidad La densidad expresa la relación entre la masa de una sustancia y el volumen que ocupa.

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Luminiscencia Se define la luminiscencia como aquella emisión de luz, producida cuando se somete a una sustancia a acciones mecánicas, térmicas, químicas o a radiaciones. Cuando incide sobre las sustancias una radiación y emiten luz, se tienen dos casos: FLUORESCENCIA: Se produce luminiscencia cuando al incidir Radiación Ultravioleta (UV), Rayos X o Rayos Catódicos sobre una sustancia, ésta emite luz, cesando la emisión cuando deja de incidir la radiación. FOSFORESCENCIA: Cuando al dejar de incidir la radiación, continúa la emisión de luz por la sustancia, durante un tiempo. A.2. Propiedades Magnéticas (Magnetismo) Ante un campo magnético, las sustancias pueden presentar los siguientes comportamientos: SUSTANCIAS MAGNÉTICAS son atraídas o repelidas: FERROMAGNÉTICAS y PARAMAGNÉTICAS: Son atraídas. DIAMAGNÉTICAS: Son repelidas. SUSTANCIAS NO MAGNÉTICAS no son influidas A.3. Propiedades Eléctricas Las propiedades eléctricas, y en concreto la conductividad eléctrica, están relacionadas con los enlaces químicos presentes en las sustancias. La presencia de enlaces de tipo metálico proporciona una gran conductividad, la cual es característica de ciertos metales y aleaciones. Pero la mayor parte de las sustancias minerales se encuentran formadas por enlaces iónicos y covalentes, siendo más escasas las sustancias de naturaleza metálica. A.4. Propiedades Térmicas Relacionadas con la energía que las sustancias poseen o intercambian. A.5. Radiactividad La radiactividad está originada por la desintegración espontánea de isótopos. B/ Propiedades Químicas y Composición de los Minerales El estudio de la composición y la estructura de los minerales constituye la base de su conocimiento, ya que ello condiciona las restantes características. Tradicionalmente, el estudio químico de los minerales ha seguido dos vías: a.- ANÁLISIS QUÍMICO Permite conocer los elementos y entidades que forman parte de la sustancia mineral. El análisis químico presenta dos etapas. En primer lugar se realiza el ANÁLISIS CUALITATIVO que sirve para determinar cuales son los elementos y entidades presentes en la muestra. Posteriormente conviene realizar el ANÁLISIS CUANTITATIVO para determinar el contenido exacto de cada elemento. El resultado de este estudio permite obtener la fórmula química de la sustancia que forma el mineral. b.- ESTUDIO ESTRUCTURAL Permite conocer la disposición espacial de los elementos y entidades que forman el mineral. 1.2. CRISTALES Y REDES CRISTALINAS

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Un cristal es un sólido homogéneo que presenta una estructura interna ordenada de sus partículas reticulares, sean átomos, iones o moléculas. La palabra proviene del griego crystallos, nombre que dieron los griegos a una variedad del cuarzo, llamado cristal de roca. Aunque el vidrio se le suele confundir con un tipo de cristal, en realidad el vidrio no posee las propiedades moleculares necesarias para ser considerado como tal. El vidrio, al contrario de un cristal, es amorfo. En un cristal, los átomos e iones se encuentran organizados de forma simétrica en celdas elementales, que se repiten indefinidamente formando una estructura cristalina. Un cristal suele tener la misma forma de la estructura cristalina que la conforma. Del estudio de la estructura, composición, formación y propiedades de los cristales se ocupa la Cristalografía. Los cristales se distinguen de los sólidos amorfos no solo por su geometría regular, sino también por la anisotropía de sus propiedades (que no son las mismas en todas las direcciones) y por la existencia de elementos de simetría. Como ha demostrado el estudio de sus estructura gracias a la difracción de rayos X, los cristales están formados por la unión de partículas dispuestas de forma regular siguiendo un esquema determinado que se reproduce, en forma y orientación, en todo el cristal y que crea una red tridimensional (estructura reticular). La estructura interna de la materia se encuentra muy relacionada con el tipo de átomos que la constituyen y con las interacciones o enlaces existentes entre ellos. Estas interacciones estabilizan el cristal y las hay de varios tipos. Las distribuciones periódicas que forman los cristales pueden estar constituidas por átomos (o iones) o por moléculas, en cada caso el tratamiento será distinto. En el caso de distribuciones atómicas, se pueden considerar tres tipos de enlaces o interacciones: ENLACES IÓNICOS Se establecen entre átomos con gran diferencia de electronegatividad y su causa es la atracción electrostática entre iones con carga de signo opuesto ENLACES COVALENTES Se establecen entre átomos que comparten una porción de su densidad electrónica, la cual mantiene unidos a los núcleos. ENLACES METÁLICOS Se establecen entre átomos con un elevado carácter electropositivo que comparten una porción de su densidad electrónica, encontrándose ésta deslocalizada en la estructura. Ello hace que las sustancias metálicas posean una serie de propiedades muy características. Un cristal es un sólido geométrico regular, limitado por superficies planas: caras, que se cortan a lo largo de líneas rectas: aristas, que, a su vez, convergen unas con otras formando ángulos determinados. La disposición ordenada de las partículas, hace que aparezcan elementos geométricos de simetría tales como ejes, planos y centros de simetría. Ejes de simetría: son líneas imaginarias que atraviesan el cristal en una posición tal que al girar el cristal alrededor del eje se repite un mismo motivo un número determinado de veces en cada rotación de 360º. Plano de simetría: es un plano que divide al cristal en dos partes iguales, cada una de las cuales es la imagen especular de la otra. Centro de simetría: es el lugar a cuyo alrededor existe la misma disposición material. Página

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Los elementos de simetría que, solos o combinados entre sí, pueden aparecer en los cristales son siete: cinco ejes de simetría (binario, ternario, cuaternario y senario), plano de simetría y centro de simetría. El ordenamiento en las tres direcciones del espacio de los distintos átomos, iones o grupos iónicos, considerados como puntos geométricos o nudos, forma una red espacial cristalina. Esta red es el resultado de la repetición, por traslación en las tres direcciones del espacio, de una unidad estructural denominada poliedro fundamental. Este poliedro está definido por tres vectores fundamentales de traslación a, b, c, formando tres ángulos. En función de estos tres vectores y de los ángulos que forman podemos definir siete tipos de poliedros fundamentales. La combinación de estos poliedros con la distinta distribución o disposición de los nudos permite definir catorce redes cristalinas denominadas Redes de Bravais , agrupadas en siete sistemas cristalinos que poseen ejes de simetría del mismo orden. Las Redes de Bravais o celdas unitarias, son paralelepípedos que constituyen la menor subdivisión de una red cristalina que conserva las características generales de toda la retícula, de modo que por simple traslación del mismo, puede reconstruirse el sólido cristalino completo. Ahora bien, para determinar completamente la estructura cristalina elemental de un sólido, además de definir la forma geométrica de la red, es necesario establecer las posiciones en la celda de los átomos o moléculas que forman el sólido cristalino; lo que se denominan puntos reticulares. Ejemplos de minerales que tienen su cristalización en los diferentes sistemas y que se encuentran en nuestro laboratorio: 1. Cúbico o isométrico: Pirita, blenda, halita, fluorita, galena. 2 .Tetragonal: Pirolusita o calcopirita, 3. Ortorrómbico: Goethita, baritina, celestina, 4. Hexagonal: Grafito, cinabrio, oligisto. 5. Trigonal: Calcita, aragonito, magnesita, cuarzo. 6. Monoclínico: Yeso, talco. 7. Triclínico: Caolín, calcantita. Amorfo: Ópalo, sílex. Redes tridimensionales: En este caso la celda unidad queda definida por tres traslaciones fundamentales (a, b y c) los ángulos que forman: a (entre b y c), b (entre a y c), y g (entre a y b) Del apilamiento de estas redes se obtienen las redes tridimensionales. Existen 14 tipos diferentes de redes tridimensionales (redes de Bravais) que se agrupan en 7 sistemas cristalinos diferentes. Cada sistema cristalino viene caracterizado

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1.3. PROCESOS DE CRISTALIZACIÓN SOLIDIFICACIÓN, CRISTALIZACIÓN Y RECRISTALIZACIÓN. La formación de cristales puede originarse de diferentes maneras, según las características del ambiente donde tenga lugar. Solidificación: Materiales en estado fundido que sufren un descenso en su temperatura produciéndose un cambio de estado. En muchos casos, este proceso no implica un proceso de cristalización, como sucede frecuentemente en las rocas volcánicas (vidrios volcánicos). En las rocas plutónicas, por el contrario, sí tiene lugar la formación de cristales, puesto que, debido al enfriamiento lento, la solidificación se traduce en múltiples cristalizaciones por precipitación de diferentes minerales. Cristalización: Se produce la formación de cristales a partir de la incorporación de las sustancias que componen un fluido, por saturación de alguno de los componentes. Existen dos modalidades: * Precipitación: Cuando el fluido es un líquido. La causas son variadas: pérdida por evaporación del fluido, aumentos en la concentración (aporte de iones) y variaciones de temperatura o presión. Se verifica en todos los ambientes.

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* Sublimación: Cuando el fluido es un gas se produce la cristalización directamente al estado sólido. Es el caso de las fumarolas volcánicas por la bajada brusca de la temperatura. Recristalización: Se forma un nuevo cristal por reorganización interna de los componentes de un cristal preexistente. Al variar las condiciones del medio (presión, temperatura o composición), un cristal puede desestabilizarse y empezar a variar su estructura o su composición por difusión en estado sólido. Son muy frecuentes en el ambiente metamórfico pero se verifican también en la meteorización y la diagénesis. CRISTALOGÉNESIS: NUCLEACIÓN Y CRECIMIENTO DE LOS CRISTALES. Independientemente del mecanismo ambiental que ha originado un cristal, su formación o cristalogénesis sigue una serie de etapas denominadas nucleación y crecimiento. 1. Formación de los cristales La formación de un cristal comienza con la nucleación, formación de un núcleo o partícula inicial con las propiedades de un cristal, a partir de la cual éste ya puede crecer. Existen dos modalidades de nucleación: * Nucleación homogénea: Cuando la partícula es de la misma composición y estructura del cristal que se va a formar. * Nucleación heterogénea: Cuando el núcleo es una sustancia diferente y preexistente que favorece su cristalización. Las partículas extrañas quedan incluidas dentro del nuevo cristal como impurezas o inclusiones. * La nucleación es un momento delicado y la inestabilidad del medio puede hacer que su formación no se produzca, o bien, que sea efímera. A partir de los núcleos se inicia el crecimiento de los cristales siempre que las condiciones del medio lo permitan (tiempo, estabilidad, etc). Alrededor del núcleo, existen posiciones a partir de las cuales es más sencilla (aportan mayor energía al cristal) la adición de nuevos elementos. La tendencia de las nuevas partículas es rellenar huecos, completar filas, terminar caras y formar nuevas caras. Aún así existen cristales donde las condiciones del medio han permitido el crecimiento de las aristas El crecimiento real de los cristales se separa de este modelo ideal, produciéndose lo que se denominan defectos cristalinos. 1.4. PROPIEDADES DE LA MATERIA CRISTALINA La materia cristalina posee las siguientes propiedades características: homogeneidad, anisotropía y simetría: Homogeneidad: En la materia cristalina, el valor de una propiedad medida en una porción de un cristal se mantiene en cualquier porción de él. Anisotropía: Las distancias entre los elementos constitutivos varía con la dirección, afectando a ciertas propiedades. Así una propiedad puede dar valores diferentes dependiendo de la dirección en que la midamos. Simetría: Por el hecho de ser periódica la materia cristalina es simétrica. Los elementos de simetría más comunes son:

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Planos de simetría o reflexión: Dividen a la materia cristalina en dos mitades que son imágenes especulares la una de la otra. Se simbolizan con la letra m. Centro de simetría. Es la mínima simetría que tiene la materia cristalina. A partir de él se dividen por la mitad todos los segmentos que unen puntos equivalentes. Cualquier nudo de una red cristalina es un centro de simetría. Cada sistema cristalino posee unos elementos de simetría característicos. Las combinaciones posibles de planos y ejes son limitadas, y reciben el nombre de clases de simetría. Sólo existen 32 clases de simetría.

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