OS MATERIAIS TERRESTRES

Tema 1. A natureza do mineral

■ Concepto de mineral e cristal.■ Propiedades dos minerais:periodicidade, anisotropía,homoxeneidade e simetría■ Mecanismos mineraloxenéticos■ Xénese mineral:nucleación e crecemento.■ Concepto de isomorfismo e polimorfismo.

Os minerais, as súas formas e as súas propiedades foron desde tempos remotos, obxecto de admiración, codicia, superstición, etc. O seu uso cotián estivo presente en diversos campos da técnica, a orfebrería, a xoiería e a medicina.

O estudo da materia cristalina iniciouse como mera descrición do mundo natural, intentando comprender os mecanismos de xénese das formas mineais encontradas na superficie (cristaloxénese).

Este coñecemento xerou toda unha ciencia, a cristalografía. Na actualidade pasou a ter un grande interese no campo da técnica (síntese de novos materiais, bioloxía molecular, industria, etc.).

INTRODUCCIÓN

Ademáis, aportounos un grande coñecemento sobre os procesos que teñen lugar na xénese mineral (mineraloxénese) e na das rochas (petroxénese).

A xénese mineral e petrolóxica ten lugar nos denominados ambientes petroxenéticos. Ambientes que se relacionan, como toda a natureza, en forma de ciclo.

MINERAL: substancia natural, sólida, inorgánica cunha determinada composición química e estrutura cristalina

CRISTAL: mineral con forma xeométrica regular limitada externamente por caras planas

Grafito sobre cuarzo,

DEFINICIÓN DE MINERAL E CRISTAL

Cuarzo cristalizado

O MINERAL, UNHA SUBSTANCIA CRISTALINA

Existen dous tipos de sólidos:

■ AMORFOS: distribución das súas partículas elementais (átomos,moléculas...) irregular, como o vidro, e se é natural chámase obsidiana, plásticos, resinas.■ CRISTALINOS: distribución de partículas elementais está ordenada. É o estado propio da materia mineral.

Amorfo Cristalino

OS MINERAISTeñen unha

ESTRUTURA CRISTALINA

Os seus átomos ordénanse

formando unha

UN SÓ ELEMENTO

COMPOSTOS

•Xofre•Diamante•Ouro

•Seixo•Halita•Silicatos

Formada por

Estrutura cristalina da HalitaSe cambia calquera destas dúas propiedades, cambia o mineral.

COMPOSICIÓN QUÍMICA

A MATERIA CRISTALINA E AS SÚAS PROPIEDADES

A propiedade característica da materia cristalina é a periodicidade . Quere isto dicir que, ao longo dunha determinada direción a distancia dun átomo a outro é sempre constante (traslación), o que non quere dicir que esta distancia sexa a mesma noutra direción. A periodicidade pode ser uni,bi e tridimensional (rede cristalina). Este principio é válido partindo desde calquera punto da estrutura. Se tomamos as traslacións mínimas nun cristal (traslacións fundamentais) e desenvolvemos o paralelepípedo que xeran, obteremos a cela unidade e constitúe a unidade máis pequena do espazo cristalino (modelo da teoría reticular)

Cristal de xofre

Cada cela unidade ven definida pola magnitude das súas traslacións e dos ángulos que forman entre elas. Por repetición desta cela unidade podemos reconstruir a rede cristalina.

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1bachillerato/cristalizacion/actividad1.htm

Redes planas: neste caso a rede ven definida por dúas traslacións (a e b) e o ángulo que forman entre elas (α). A cela unidade é un paralelogramo. No plano só existen 5 posibles tipos de redes, que reciben o nome de redes planas:

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1bachillerato/cristalizacion/actividad2.htm

Redes tridimensionais: neste caso a cela unidade queda definida por tres traslacións fundamentais (a, b e c) os ángulos que forman: α (entre b e c), β (entre a e c), e γ (entre a e b)

Do apilamento destas redes obtéñense as redes tridimensionais. Existen 14 tipos diferentes de redes tridimensionais (redes de Bravais) que se agrupan en 7 sistemas cristalinos diferentes. Cada sistema cristalino ven caracterizado por uns determinados valores das traslacións e dos ángulos que forman da súa cela unidade:

Á cela unidade máis sinxela (só elementos nos vértices) denomínaselle primitiva (P). Poden, segundo os grupos, existir outro tipo de celas: centrada no interior (I), centrada en 2 caras (C), ou centrada en todas as caras (F).

Estrutura interna dos cristais

Os distintos valores dos parámetros (a,b,c) e dos ángulos que forman entre sí (α, β, γ) caracterizan aos sistemas cristalinos.

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1bachillerato/cristalizacion/actividad3.htm

A materia cristalina posúe outras propiedades características: homoxeneidade, anisotropía e simetría:

Homoxeneidade: na materia cristalina, o valor dunha propiedade medida nunha porción dun cristal mantense en calquera porción del.

Anisotropía: as distancias entre os elementos constitutivos varía coa dirección, afectando a certas propiedades. Así unha propiedade pode dar valores diferentes dependendo da dirección en que a midamos.

OUTRAS PROPIEDADES DA MATERIA CRISTALINA

Simetría: polo feito de ser periódica a materia cristalina é simétrica. Os elementos de simetría más comúns son:

* Eixes de simetría: o seu redor, un elemento repítese regularmente por rotación.Segundo o número de repeticións arredor do eixe (número de orde) denomínanse:

Senarios6

Cuaternarios4

Ternarios3

Binarios2

SímboloNomeNº de ordeEfecto no plano dun eixe de simetría ternario

Cristal que contén un eixe de simetría binario

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1bachillerato/cristalizacion/actividad4.htm

* Planos de simetría ou reflexión: dividen á materia cristalina en dúas metades que son imaxes especulares a unha da outra. Simbolízanse coa letra m.

Efecto dun plano de simetría Forma cristalina que

contén un plano de simetría

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1bachillerato/cristalizacion/actividad5.htm

* Centro de simetría. É a mínima simetría que ten a materia cristalina. A partir del divídense pola metade todos os segmentos que unen puntos equivalentes. Calquera nó dunha rede cristalina é un centro de simetría.

Posición do centro de simetría nunha forma cristalina

Cada sistema cristalino posúe uns elementos de simetría característicos. As combinacións posibles de planos e eixes son limitadas e reciben o nome de clases de simetría. Só existen 32 clases de simetría.

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1bachillerato/cristalizacion/actividad6.htm

Para familiarizarte cos elementos de simetría podes imprimir e montar as seguintes formas cristalográficas ofrecidas na páxina de Cristamine.

Prisma monoclínico Tetraedro tetragonal Prisma dihexagonal

Bipirámide trigonal Hexaoctaedro

www.uned.es/cristamine/cristal/morfo_formas.htm

Estrutura interna dos cristais

Celas elementais dos sete sistemas cristalinos

AS FORMAS CRISTALINAS

Unha cousa é a rede cristalina, é dicir, a maneira en que os átomos están situados no espazo, e que por suposto non podemos ver, e outra moi distinta, as formas cristalinas, que son o conxunto de caras que presenta o cristal e que son o que realmente vemos e tocamos

OS SETE SISTEMAS CRISTALINOS

http://www.uned.es/cristamine/cristal/site_formas/portada.htm

Cubo (hexaedro)

Prisma hexagonal

Prisma tetragonal

Romboedro

Prisma rómbico

Prisma mononoclínico

Tetragonal 1E4

E4, 4E2, P, 4P’, C

Rómbico 3E2 ó 2P + E2

3E2, 3P, C

Sistema cúbico

Cubos de Galena

Octaedros de Fluorita

Dodecaedro de Almandino

Sistema tetragonal

Bipirámide tetragonal de Zircón

Bipirámide ditetragonal da Casiterita

Sistema hexagonal

Bipirámides hexagonais de Cuarzo

Prisma hexagonal de Berilo

Sistema rómbico ou ortorrómbico

Bipiramidal rómbica do Xofre Topacio Olivino ou Peridoto

Sistema romboédrico ou trigonal

Romboedro de Calcita

Turmalina

Sistema monoclínico

Prisma monoclínico de Xeso

Sistema triclínico

OrtosaCalcantita

XÉNESE MINERAL

Mecanismos mineraloxenéticos■ Cristalización a partires dunha masa fundida■ Metamorfismo■ Sublimación de gases■ Alteración superficial■ Precipitación de sales

CRISTALIZACIÓN

Cristais de xofre formados por sublimación de gases volcánicos

Fumarola volcánica onde ten lugar a formación de cristais de xofre

SUBLIMACIÓN

METAMORFISMO

Granate dunha rocha metamórfica que medrou por recristalización doutros minerais

Cómo se forman os cristais

MODOS DE CRISTALIZACIÓN

PRECIPITACIÓN

SUBLIMACIÓN

SOLIDIFICACIÓN

Disolución acuosa

Substancias disoltas en gases

Materiais fundidos

A partir de... Por...

CONDICIÓNS PARA A CRISTALIZACIÓN

TEMPO

ESPAZO

REPOUSO

Modelo de xénese mineralIndependentemente do mecanismo ambiental que orixinou un cristal,a

súa formación ou cristaloxénese segue unha serie de etapas denominadas nucleación e crecemento.

■ NucleaciónA formación dun cristal comeza coa nucleación, formación dun núcleo ou partículas estruturais ordenadamente dispostas coas propiedades dun cristal, a partires da que éste xa pode medrar. Existen dúas modalidades de nucleación:

* Nucleación homoxénea: Cando a partícula é da mesma composición e estrutura do cristal que se vai formar. * Nucleación heteroxénea: Cando o núcleo é unha substancia diferente e preexistente que favorece a súa cristalización. As partículas extrañas quedan incluidas dentro do novo cristal como impurezas ou inclusións.

Crecemento dun cristal do sistema cúbico

Crecemento dun cristal do sistema hexagonal

■ CrecementoA partir dos núcleos iníciase o crecemento dos cristais sempre que as condicións do medio o permitan (tempo, estabilidade, etc).

Arredor do núcleo, vanse engadindo novos elementos en sucesivas capas. A tendencia das novas partículas é rechear ocos, completar filas, terminar caras e formar novas caras. Aínda así existen cristais onde as condicións do medio permitiron o crecemento das aristas.

O crecemento real dos cristais sepárase deste modelo ideal, producindose o que se denominan defectos cristalinos.

Tolva. As caras medran lentamente non así as aristas

Crecemento de cristais

Pirolusita dendrítica

Crecemento dendrítico. Retraso no crecemento de caras e aristas pero non de vértices

Defectos cristalinos

A cristalización nunca é perfecta. Como en calquera proceso natural prodúcense imperfeccións no crecemento. Estas imperfeccións reciben o nome de defectos cristalinos. Son os responsables de variacións na cor ou a forma dos cristais. Os defectos cristalinos denomínanse:

Vacancias: prodúcense pola ausencia na rede dun elemento. As vacancias, ao igual que outros defectos, poden desprazarse libremente ao longo da rede.

Átomos intersticiaies: Inclusión na rede dun átomo fora das posicións reticulares. Con frecuencia este defecto preséntase unido a unha vacancia, pois a formación dunha vacante favorece a aparición dun átomo intersticial.

Substitucións: Entrada na rede dun átomo diferente, pero de similar radio iónico que o que a compón. Poden dar lugar á aparición de series ISOMORFAS (cando poden darse todas as substitucións posibles, sen alterar a estrutura da rede).

Dislocacións: Aparición de novas filas de elementos cando no plano anterior non existían. Unha dislocación deste tipo son as dislocacións helicoidais, que permiten un crecemento rápido dunha cara, pois esta nunca se acaba.

A forma dos cristais Como a tendencia durante o crecemento é a completar caras, a forma final coa que aparece un cristal (sempre que non teña limitación de espazo) se denomina HÁBITO e é fiel reflexo da súa estrutura interna. Existen diferentes tipos de hábitos: acicular, laminar, poliédrico, prismático. Estes últimos reciben o nome da figura xeométrica que forman (figura cristalográfica).

Berilo

Espinela Pirita

A formación dun único núcleo e un único cristal illado é moi complicada. Pola contra é frecuente que no proceso de crecemento se creen AGREGADOS CRISTALINOS, unión de cristais formados a partir de diferentes núcleos. Segundo se dispoñan os cristais, os agregados reciben o nome de irregulares, paralelos, radiais, etc.

Epidota

Xeso, rosa do deserto

Cuarzo (amatista)

Selenita

Agregados cristalinos

Xeoda de ágata

Xeoda de amatista

Xeodas: son agregados cristalinos que tapizan superficies pola parte cóncava

Drusas : son agragados cristalinos que tapizan superficies pola súa parte convexa.

Drusas de cuarzo e amatista

Drusa de cuarzo

Crecemento paralelo, típico dos cristais de cuarzo, onde os núcleos crecen seguindo unha direción común, marcada por unha arista ou por unha cara.Estes agregados aínda que parecen representar diversos cristais, considéranse un só cristal, pois a súa estrutura interna presenta a mesma orientación

Un tipo especial de agregados son as MACLAS, consecuencia da formación de varios núcleos a partir dos que se produxeron o crecemento. Ningún deles consegue englobar aos demais, continuando todos o seu propio crecemento e gardando algunha relación de simetría (rotación, reflexión). Macla nun cristal de

cuarzo

Cuarzo Macla en punta de frecha do xeso

Macla de carlsbad da ortosa

APLICACIÓNS DOS CRISTAIS.

Bioloxía molecular e bioquímica: Os traballos en síntese de moléculas orgánicas, e a relación entre a estrutura tridimensional da substancia e a súa función, adentraron ao mundo da cristalografía na bioloxía molecular, con as debidas particularidades. Nas substancias inorgánicas todos os elementos encóntranse fortemente enlazados. Sen embargo, nos materiais orgánicos se distinguen claramente unidades illadas (moléculas), formadas por átomos unidos entre sí, cuxa unión, é moito máis débil (cristais moleculares). Son xeralmente materiais máis brandos e inestables que os inorgánicos.

Cristal formado por moléculas orgánicas

illadas

Nas proteínas tamén existen unidades moleculares como nos demais materiais orgánicos, pero moito máis grandes. As forzas que unen estas moléculas son similares, pero o seu ordenamento nos cristais deixa moitos ocos que poden rechearse de auga e de aí a súa extrema inestabilidade

Nas proteínas, as unidades moleculares son moi grandes e con grandes ocos

Paneis fotovoltaicos: Un panel fotovoltaico consta dun cristal de sílice que, ao ser estimulado por un fotón, é capaz de desprender electróns (efecto fotoeléctrico) que son recollidos por un material condutor. A fabricación de paneis fotovoltaicos ten a necesidade de obtención de cristais planos, a un baixo custe. Paneis fotovoltaios. Coas

técnicas de cristalización obteñénse as células que os compoñen

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1bachillerato/cristalizacion/activ_video0.htm

Cristais líquidos: os cristais líquidos constan dun fluido composto por moléculas alongadas que teñen a propiedade de ordenarse como un cristal ante a polarización eléctrica do medio. Ao ordenarse cambian as súas propiedades ópticas (cor, opacidade, etc). Utilizáronse intensamente nas pantallas de pequenos aparatos electrónicos (calculadoras, reloxes) e actualmente se están introducindo no mercado dos monitores (pantalla plana).

Pantalla de cristal líquido

Cristais artificiais. a necesidade de cristais abrasivos na industria e o alto custo dos naturais (por exemplo, os diamantes industriais) posibilitou a aparición de artificiais. Estes cristais non alcanzan os resultados dos naturais, pero o seu menor custe rendabiliza a súa obtención e uso.

Diamantes artificiais de uso na industria e na xoiería

Informática: Un chip consta de distintas capas de materiais crecidos durante o proceso de fabricación: metal, óxido e semicondutor cristalino (sílice) que, ao recibir un impulso eléctrico, pode transmitilo ou non a un material condutor. As técnicas de cristalización permitiron reducilos a tamaños tan insospeitados que a limitación consiste en conseguir reducir ao mesmo tamaño as súas conexións.

Interior dun chip

ISOMORFISMO

Forsterita

O estudo de diversos minerais demostrou que existen casos de substancias quimicamente diferentes que posúen a mesma estrutura e incluso a mesma forma.O mineral como substancia pura é un feito excepcional e a maior parte dos mesmos presentan unha variación ampla na súa composición química. Esta variación é o resultado da substitución de ión por outro na estrutura cristalina. Ás veces dase unha serie isomorfa (=S.I.). Por exemplo a composición do OLIVINO pode oscilar entre dous extremos Mg2SiO4 (Forsterita=Fo) e Fe2SiO4 (Fayalita=Fa), polo que en xeral poñeremos (Mg,Fe)2SiO4 para indicar que o Mg e o Fe son totalmente intercambiables na estrutura olivina.

UN MINERAL CONSTITÚE UNHA SERIE ISOMÓRFICA CANDO A SÚA COMPOSICIÓN QUÍMICA VARÍA POR SUBSTITUCIÓNS IÓNICAS ENTRE 2

TERMOS EXTREMOS

Fayalita

Lei das substitucións isomórficas

■ Para que dous ións poidan substituírse na estrutura, a diferenza dos seus radios atómicos non debe exceder o 15%, aínda que isto depende da temperatura, xa que as altas temperaturas permiten maiores posibilidades de substitución ao quedar a estrutura máis aberta. Por exemplo o Fe e o Mg son totalmente intercambiables pero non así o Ca que co seu maior radio distorsiona a rede.■ Cando dous ións teñan igual ou parecido radio atómico pero cargas diferentes, incorporarase antes o de menor carga. P.ex., nos feldespatos entra antes o K que o Ba. E vicerversa, se teñen a mesma carga pero radios diferentes entra antes o de menor radio: o K antes que o Cs.■ Cando dous ións teñan cargas próximas e radios parecidos, o ión de menor electronegatividade incorpórase antes. Ex: o Na antes que o Cu.

Tipos de isomorfismo

■ Substitución por interposición ou adición: os atómos substituídos pasan a ocupar posicións intersticiais ou ocos e non puntos de rede. É un fenómeno que soe conducir a un aumento na densidade do mineral. Ocorre por exemplo nos filosilicatos nas chamdas capas de hidratación.■ Substitución por substracción: ocorre cando un ión substitúe a outro de distinta carga;neste caso mantense a neutralidade da estrutura, deixando vacantes na rede cristalina polo que resulta imposible determinar con exactitude a fórmula química do mineral.P. ex., na Wüstita (FeO) parte do Fe(2+) está substituído por Fe (3+).■ Substitución por cambio simple ou acoplado: un ión substitúe a outro sen que a estrutura quede seriamente afectada. Pode darse entre 2 catións ou entre 2 anións. Podemos atoparnos con 2 dúas situacións:

De distinta carga

1.-Substitución simple (catiónico simple ou isovalente):cando se substitúe un ión por outro de igual carga eléctrica. P.ex., na serie Fo-Fa,o Mg vai sendo substituído gradualmente polo Fe.2.-Substitución acoplada (iónico acoplado ou heterovalente):se un ión substitúe a outro para restablecer a neutralidade eléctrica da estrutura faise necesaria outra substitución chamada acoplada. Ex.: na serie das plaxioclasas desde o termo Anortita (=An) ata o termo Albita (=Ab) onde o catión monovalente (Na) ésubstituído polo catión divalente (Ca)

POLIMORFISMOCada mineral é o resultado dunhas condicións ambientais físico-químicas. Este mineral evoluciona cando as condicións varían, producíndose un cambio na estrutura e forma dos cristais dese mineral.

Moitos corpos poden ter unha composición química idéntica e presentarse baixo formas cristalinas diferentes.

Denomínase Polimorfismo a habilidade dunha substancia química específica para cristalizar en máis dun tipo de estrutura

Exemplos de minerais polimórficos:

* Aragonito-Calcita. Ambos son CaCO3

pero o primeiro cristaliza no sistema rómbico e o segundo no sistema trigonal ou romboédrico

Calcita

Aragonito

* Grafito – Diamante.Os dous son C pero ao ter distintas condicóns ambientais durante a súa formación dan lugar a dous minerais totalmente distintosgrafito a 3000ºC e P alta diamantegrafito

diamante

Diamante GrafitoSistema cúbico (octaedros) hexagonalExfoliación octaédrica basalFractura concoide non tenDureza 10 1-2Cor incolora negraRaia branca negraPeso específico 5,5 2,2Usos xoiería minas de lapis

RESUMINDO:

Unha transformación polimórfica carrexa, un cambio profundo, non só na súa estrutura, senón tamén nas súas propiedades. Xa que unha estrutura é estable nun intervalo de temperaturas, se este se sobrepasa, a estrutura cambia para adaptarse. Debido a isto os minerais polimórficos son considerados <<indicadores xeolóxicos>> pois orientan sobre as condicións termodinámicas de formación dun mineral

A ESTABILIDADE MINERAL: O ENLACE

Calcio

OsíxenoCarbono

As forzas que unen entre si os átomos (ións ou grupos iónicos) teñen natureza eléctrica e gran parte das propiedades físicas do mineral veñen determinadas polas mesmas. Estas forzas eléctricas son enlaces químicos e pertencen a un dos catro tipos principais: iónico, covalente, metálico e de Van der Waals

Estrutura da calcita

Nesta figura o enlace é a coordinación do C co O non é a mesma que a destes grupos co Ca

PSEUDOMORFISMO

Se a cristalización dun mineral se altera de forma que a estrutura interna cambie pero a forma externa prevaleza, dise que se formou un pseudomorfo. Exemplo: a pirita (cúbica) pode alterarse a limonita (amorfa) por efecto da meteorización, pero esta pode manter a forma externa da pirita, polo que aparecerán cubos de limonita: dise que hai unha pseudomorfose de limonita en pirita. Tamén é espectacular a substitución gradual das fibras da madeira por sílice, dando lugar ao fenómeno coñecido de madeira petrificada (xilópalo)

Pirita

Limonita

Madeira fósil.Xilópalo

O enlace máis frecuente no reino mineral é o iónico, é dicir o que se establece entre ións de cargas distintas mediante forzas de atracción electrostática. Un enlace iónico ten lugar cando un ou máis electróns da capa de valencia dun átomo se transfiren á capa de valencia doutro.

As estructuras iónicas interprétanse en termos de enpaquetados compactos que adoptan os ións de maior tamaño, xeralmente os anións, en torno aos de menor tamaño, os catións. Chámase poliedro de coordinación a figura xeométrica resultante da unión entre os centros dos anións máis próximos que rodean a un catión , e o número daqueles é o número de coordinación. A forma do poliedro de coordinación vai depender en gran medida da relación de tamaño entre os ións.

Estrutura da halita

Na+

Cl-

Nunha estrutura cristalina estable, cada catión está no centro dun poliedro de coordinación de anións. O número de anións no poliedro é o número de coordinación do catión con respecto a un anión dado e ven determinado polos seus respectivos tamaños. Así na halita (NaCl) cada Na+ ten 6 Cl- como veciños máis próximos e dise que está en coordinación 6 co Cl-

Os cristais iónicos pódenseconsiderar como conxuntos depoliedros unidos.A distancia catión-anión considérase que é a suma dosradios iónicos correspondentes.

O radio iónico refírese á distancia de máxima aproximación a outro ion.O radio cristalino dun ión dado non é necesariamente constante en todos os cristais que forme ese ión. Depende do número de coordinación.

Estabilidade de configuracións en sólidos iónicos.

Hai que resaltar que mentres maior sexa o número de anións que rodean a un catión central, máis estable é o sólido. Ademais, non é necesario que os anións estén en contacto mutuo, pero si que o estén co catión central (para manter a neutralidade eléctrica). Se isto último non se produce, o catión pode vibrar no oco que deixan os anións, inestabilizando a estrutura

RELACIÓN DE RADIOSCando os ións ou átomos coordinados e coordinantes posúen o mesmo radio, a RC: RA é igual a 1. O número de coordinación que se propicia é NC= 12.Empaquetamento compacto (vértices dun cubo octaedro)Estas coordinacións son propias dos metais

Empaquetamento cúbico compacto

Cando os ións ou átomos coordinados e coordinantes posúen unha RC: RA entre 1 -0,732 propíciase unha coordinación con NC=8, tamén denominada coordinación cúbica simple (vértices dun cubo).

Cando os ións ou átomos coordinados e coordinantes posúen unha RC: RA entre 0,732 -0,414 propíciase unha coordinación con NC=6, tamén denominada coordinación octaédrica (vértices dun octaedro).Esta coordinación preséntana gran nº de minerais como a halita, galena, pirita e outras Cando os ións ou átomos

coordinados e coordinantes posúen unha RC: RA entre 0,414 -0,255 propíciase unha coordinación con NC=4, tamén denominada coordinación tetraédrica (vértices dun tetraedro).Esta coordinación é característica dos silicatos

Cando os ións ou átomos coordinados e coordinantes posúen unha RC: RA entre 0,255 -0,155 propíciase unha coordinación con NC=3, tamén denominada coordinación triangular(vértices dun triángulo equilátero).Esta coordinación aparece nos grupos CO

3, NO

3 e BO

3

Cando os ións ou átomos coordinados e coordinantes poseen unha RC: RA< 0,155 propíciase unha coordinación con NC=2, tamén denominada coordinación lineal.Esta coordinación é rara nos cristais iónicos, aínda que aparece na cuprita

Regra 1. Arredor de cada catión fórmase un poliedro de coordinación.

Regras de Pauling (1929) sobre estabilidade de estruturas cristalinas

Regra 2 (principio da valencia electrostática). Nunha estruturacristalina estable, a valencia electrostática de cada ión coordinado debecompensar a carga do ión coordinante. A valencia electrostática defínesecomo a carga do ión dividido entre o seu número de coordinación (v.e.= z/N.C.)

Na+

Cl-

Regra 3 Xeralmente os poliedros comparten vértices, case nunca arestas ou caras por motivos de repulsión de cargas

vértices arestas caras

Regra 4 Nun cristal que contén diferentes catións, aqueles que posúan maior valencia e menor número de coordinación tenden a non compartir elementos do poliedro (caras especialmente) con outros catións.

Regra 5 O número de clases de coordinación diferente nun cristal tende a ser pequeno, xa que moitos ións diferentes poden ocupar a mesma posición na estrutura

O enlace covalente é aquel que se establece por compartición de pares electrónicos (orbitais) entre átomos non metálicos. Poucos minerais presentan este enlace puro (diamante, blenda), o máis común é que presenten enlaces combinados.

O enlace metálico preséntano os minerais nativos como o Au, Ag, Cu e a súa estrutura interprétase como formada por átomos iguais, enchendo o espazo da forma máis compacta posible.

O enlace de Van der Waals é raro no mundo mineral. Preséntano moléculas enteiras e normalmente coexisten con outros enlaces. Preséntano o S e o grafito; neste último os átomos de C en cada capa prsentan enlaces covalentes, pero entre capas o enlace é de Van der Waals

Covalente

Van derWaals