Tipos de Cristales

En física en cuanto al estado sólido de los cuerpos, la mayoría de los elementos y sustancias que se encuentran en forma sólida dentro de la naturaleza, poseen una configuración molecular ordenada, de tal forma o patrón de configuración molecular, que se encuentra bien definida a manera de formas geométricas regulares.

Cristales de hielo

El agua congelada o hielo, es un ejemplo muy común de cristal, en este caso se trata de un cristal formado por congelación de una sustancia (agua).

Esto se debe a que existe una regularidad en la disposición de las partículas que componen los cristales, entendiéndose de esto que en su estructura interna, presentan una disposición regular de sus moléculas, iones o átomos.

Los cristales son la forma predominante en que se encuentran la mayoría de las sustancias sólidas, dentro de la naturaleza. Son ejemplo de ello las rocas y las sales, entre otras sustancias cristalinas.

Cristales minerales

Los cristales son la forma predominante en los materiales sólidos.

Tipos de cristales según su formación:

Cristales por evaporación.- Se trata de los diversos materiales cristalinos, que se forman a partir de una solución de alguna sustancia. Son elementos y sustancias que se encuentran disueltas en algún medio líquido (por ejemplo agua), y que al ser evaporado dicho medio líquido, los materiales solidificables adoptan una configuración geométrica o cristalina sólida. Es el caso de varios materiales disueltos en mares antiguos y que al irse evaporando las aguas, quedaron los restos sólidos cristalizados, como por ejemplo los cristales de calcio, o los cristales de cloruro de sodio (sal).

Sal en recipiente con incrustaciones

La sal es un ejemplo claro de costales formados por evaporación.

Cristales por fusión y enfriamiento.- Se trata de cristales que se forman cuando sustancias que se encuentran en estado fundido, como los metales o el magma de la tierra, se enfrían, tomando la configuración cristalina. Es el caso de gran parte de las piedras de origen volcánico, que toman dicha configuración regular en sus átomos y/o moléculas.

Cristales por sublimación.- Se trata de los cristales que se forman cuando una sustancia se calienta mucho y pasa del estado sólido al gaseoso directamente, formando cristales al irse enfriando. Un ejemplo es la cristalización del iodo cuando se calienta a altas temperaturas y es sublimado, y posteriormente se enfría formando los cristales.

Cristales por enfriamiento.- En esta categoría se pueden contar, las diversas sustancias (generalmente líquidas a temperatura ambiente), que al descender la temperatura se cristalizan solidificándose. El ejemplo más claro es el de agua, que se cristaliza al descender la temperatura convirtiéndose en hielo. Algo similar sucede con los materiales que se encuentran fundidos, y al enfriarse se cristalizan, pero en este caso nos referimos a los materiales que se encuentran en estado líquido, a temperatura ambiente y que al descender las temperaturas, sus moléculas adoptan configuraciones bien definidas y ordenadas en configuraciones geométricas, generalmente compactas.

Diamante azul

Muchos cristales se forman durante miles de años dentro de las entrañas de la tierra, por fenómenos como el calor y las presiones, es el caso del diamante cuya configuración lo hace el material de la naturaleza más duro.

Tipos de cristales según otros criterios de clasificación:

Cristales Iónicos.- Son aquellos que se forman mediante iones positivos y negativos que se unen entre sí, como consecuencia de fuerzas electrostáticas. Estos carecen de electrones libres, por lo que son malos conductores de calor y electricidad, al menos que sufran cambios de temperatura elevados, adquiriendo entonces los iones una mayor movilidad, pudiendo adquirir conductividad eléctrica.

Cristales Covalentes.- Estos son aquellos que se mantienen unidos por una red tridimensional de enlaces covalentes. Las uniones entre sus átomos son extremadamente compactas y no poseen electrones libres. Al no contar con electrones libres que puedan trasladar la energía de un punto a otro, estos cristales carecen de la capacidad de conducción de la corriente eléctrica y son pésimos conductores de calor. Así mismo la forma de las moléculas se encuentran enlazadas en formaciones cúbicas, como por ejemplo el diamante, dándoles una dureza estructural muy grande.

Cristales Moleculares.- Son aquellos que se forman en sustancias cuyas moléculas no son polares, y se mantienen unidos gracia a las fuerzas de Vander Waals, y siendo que estas fuerzas son débiles, estos cristales presentan facilidad para la deformación. Son ejemplo de este tipo de cristales los que son formados de SO2 y el hielo.

Cristales Metálicos.- Son aquellos que están constituidos por elementos metálicos, que bien pueden ser puros (un solo metal) o combinados (aleaciones), pudiendo contener algunos elementos no metálicos dentro de su estructura. Presentan muy buena conductibilidad para la electricidad, así como para el calor, se caracterizan por ser opacos a la luz visible (a diferencia de gran parte de los cristales como por ejemplo el diamante, zafiro, ópalo o el cuarzo), además si bien presentan una alta resistencia, son deformables (en especial con el calor). Por lo común su estructuras moleculares son ordenadas, aunque también puede haberlos con estructuras amorfas.

Fluorita

Gran parte de los minerales que se utilizan en la industria, se presentan en yacimientos de cristales de tal o cual material.

Cristales líquidos.- Son cristales cuyas moléculas se encuentran en un estado de agregación de la materia, con propiedades características del estado líquido y del sólido. Si bien sus moléculas poseen cierta libertad de movimiento dentro de su “plano” tienen también libertad de traslación (pero no de rotación), sus constituyentes presentan un cierto grado de ordenamiento (incluso en la fase o estado líquido), teniendo una posición o fase intermedia entre los sólidos mono cristalinos y los líquidos, presentando propiedades tanto de líquidos como de cristales sólidos. Estos cristales líquidos, se dividen en tres grupos los nemáticos los esmécticos y los colestéricos. Poseen propiedades que se han aprovechado, en especial en la electrónica.

La mayoría de los materiales sólidos que podemos encontrar en la naturaleza, se encuentran en formas cristalinas, ya sea que se hayan formado por evaporación o como producto del calentamiento y enfriado de materiales (vulcanismo), siendo que las sustancias cristalinas se encuentran en casi cualquier parte, ya sea como rocas (la mayoría de los minerales presentan formas cristalinas), como sales e incluso dentro del organismo de los seres vivos se encuentran diversos cristales disueltos en nuestra sangre o dentro de los tejidos.

Los cristales pueden tener tamaños microscópicos (como aquellos que se encuentran disueltos en la sangre), e incluso llegar a medir varios metros de largo y espesor (como por ejemplo los cristales encontrados en la cueva subterránea de Naica en Chihuahua México), tamaños que dependen tanto de los materiales de que estén formados, como de las condiciones en las cuales se hayan formado dichos cristales.

Cristales en forma de piña

Algunos cristales adoptan formaciones similares a piñas.

A continuación algunos ejemplos de los muchos cristales que existen en la naturaleza y que están compuestos de diversos elementos:

Adamita, Admontita, Aguamarina, Aguilarita, Alactita, Alamosita, Aluminita, Andorita, Andradita, Celadonita, Cerusita, Datolita, Dimorfita, Enstatita, Esperita, Fluorita, Galaxita, Galena, Germanita, Grafito, Hidrocincita, Hidromagnesita, Hielo, Jadeíta, Mayenita, Moganita, Murdoquita, Nabesita, Nacrita, Nadorita, Odinita, Plata, Sodalita, Troilita, Tungstita, Tyuyamunita, Uraninita, Vulcanita, Wustita, Zorita.



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