1.

Enlace iónico-Enlace covalente

• El Enlace Iónico Otra forma de que los átomos alcancen una

configuración estable en la que las capas externas queden
llenas es adquirir o ceder un número suficiente de electrones
para alcanzar la configuración del gas noble más próximo.
Según la naturaleza de los enlaces, los compuestos iónicos
pueden agruparse en dos tipos: isodésmicos y anisodésmicos.
En los primeros todos los enlaces son iónicos y de
aproximadamente igual intensidad: es el caso de los óxidos,
hidróxidos y haluros simples (ClNa). En los segundos hay
diferentes enlaces, con diferencias pronunciadas en su
intensidad, lo que produce grupos discretos de átomos dentro
de la estructura: es el caso de los carbonatos, sulfatos, fosfatos,
en los que el grupo o complejo aniónico actúa como una unidad
en la estructura y sus enlaces dentro de esta son más fuertes
que entre la unidad aniónica y los cationes correspondientes.

• El Enlace Covalente La configuración más estable para un

átomo desde el punto de vista de su actividad química es
aquella en la que toda la capa electrónica externa está
completa (con 8 electrones). Esta es la estructura de los gases
nobles y produce una casi total falta de reactividad química.
Este tipo de enlace, en el que se comparten electrones de la
capa más externa, es el que produce los grupos aniónicos
moleculares y es el más frecuente en los compuestos
orgánicos. Sin embargo, es poco frecuente que sea el único
tipo de enlace presente en un mineral. El diamante es un buen
ejemplo de mineral con enlaces covalentes puros. Cada átomo
de C se rodea por otros cuatro, cada uno de los cuales
comparte un electrón con el central. Este esquema se repite a
lo largo de toda la estructura dando como resultado que cada
cristal de diamante es una molécula gigante.

2. Que es la cristalografía
Es una rama dentro de las Ciencias Geológicas que se ocupa del
estudio de la morfología y estructura interna de los cristales.

3. De que tipo puede ser la materia mineral y justifique:

Amorfa: los átomos están distribuidos al azar, sin presentar un

ordenamiento concreto. No es frecuente que la materia se presente
bajo este estado, solamente algunos vidrios volcánicos, producidos
por enfriamiento muy rápido de magmas en estado líquido (lavas), se
pueden considerar amorfos, al igual que el vidrio de las ventanas
(vidrio artificial).
Cristalina: está compuesta de partículas (átomos, iones o
moléculas) perfectamente ordenadas en las tres direcciones del
espacio (ejes cristalográficos) y a esta ordenación se le denomina
estructura cristalina, característica de cada mineral.

4. ¿Que son las constantes cristalográficas de los sistemas

cristalográficos y que valor tiene para los distintos
sistemas?

Las constantes cristalográficas son el conjunto de los tres parámetros

unidad y los tres ángulos axiales, cuyos valores son constantes y
característicos para cada especie mineral.
Existen tres ejes cristalográficos (X, Y, Z) como las tres direcciones
espaciales en las que se pueden repetir periódicamente los motivos
estructurales. El ángulo axial corresponde al ángulo formado entre sí
por los tres ejes cristalográficos:

α = ángulo formado por los ejes Y y Z

β = ángulo formado por los ejes X y Z
y = ángulo formado por los ejes X e Y
 *tri= los ángulos todos diferentes a 90º
*Mono= beta diferente a 90º
*orto= todos ángulos iguales a 90º
*Hexa y Rombo= Dos iguales a 90º y otro 120/60
*Tetra= todos ángulos iguales a 90º
*Cubico= Todos ángulos iguales a 90º

5. ¿Como pueden formarse los cristales?

Los cristales se forman, o pueden formarse, por tres mecanismos

principales:
- Por cristalización a partir de un fundido (magma)
- Por cristalización a partir de una disolución
- Por cristalización a partir de un vapor

6. Tipos de enlaces de la materia cristalina.

Los cristales formados por el enlace de los átomos pertenecen a una

de las 4 categorías clasificadas que pueden ser:
• Enlace metálico: Es el responsable de la cohesión de los
metales. Un metal está constituido por átomos con gran
facilidad para perder electrones de las capas más externas
que se mueven libremente entre los átomos. La estructura
 de un cristal metálico está controlada por el tipo de
empaquetamiento de los átomos cargados positivamente
debido a la perdida de los electrones que se mueven
formando una nube electrónica entre los átomos. Esta
movilidad electrónica es la responsable de su color, brillo y,
sobre todo, de sus elevados valores de conductividad
eléctrica y térmica. En los minerales este tipo de enlace es
característico de los metales nativos: Au, Ag, Cu…
• Enlace covalente: La configuración más estable para un
átomo desde el punto de vista de su actividad química es
aquella en la que toda la capa electrónica externa está
completa (con 8 electrones). Esta es la estructura de los
gases nobles y produce una casi total falta de reactividad
química. Este tipo de enlace, en el que se comparten
electrones de la capa más externa, es el que produce los
grupos aniónicos moleculares y es el más frecuente en los
compuestos orgánicos. Sin embargo, es poco frecuente que
sea el único tipo de enlace presente en un mineral. El
diamante es un buen ejemplo de mineral con enlaces
covalentes puros. Cada átomo de C se rodea por otros
cuatro, cada uno de los cuales comparte un electrón con el
central. Este esquema se repite a lo largo de toda la
estructura dando como resultado que cada cristal de
diamante es una molécula gigante.
• Enlace iónico: Otra forma de que los átomos alcancen una
configuración estable en la que las capas externas queden
llenas es adquirir o ceder un número suficiente de electrones
para alcanzar la configuración del gas noble más próximo.
Según la naturaleza de los enlaces, los compuestos iónicos
pueden agruparse en dos tipos: isodésmicos y
anisodésmicos. En los primeros todos los enlaces son
iónicos y de aproximadamente igual intensidad: es el caso
de los óxidos, hidróxidos y haluros simples (ClNa). En los
segundos hay diferentes enlaces, con diferencias
pronunciadas en su intensidad, lo que produce grupos
discretos de átomos dentro de la estructura: es el caso de
los carbonatos, sulfatos, fosfatos, en los que el grupo o
 complejo aniónico actúa como una unidad en la estructura y
sus enlaces dentro de esta son más fuertes que entre la
unidad aniónica y los cationes correspondientes.
• Fuerzas de van der Waals: Este enlace es característico de
sólidos cristalinos de gases nobles o inertes solidificados
(congelados) en los que, al tener totalmente llena la última
capa electrónica, no existe una tendencia a formar enlaces
como los que hemos visto hasta ahora. Las fuerzas de
atracción que mantienen unidos a los átomos en este caso
reciben el nombre de fuerzas o enlaces de van der Waals y
son el resultado de fuerzas de atracción electrostáticas
residuales, producidas por el hecho de que la carga positiva
central, la del núcleo del átomo, no está perfectamente
centrada respecto a la nube electrónica (caso del Cl2). Son
fuerzas muy débiles, lo que se manifiesta en las bajas
temperaturas y altas presiones necesarias para condensar
a estado sólido los gases inertes. Es un tipo de enlace poco
frecuente en los minerales. El caso más conocido es el del
grafito, en el que existen capas de átomos de carbono
unidos en la capa por enlace covalente, uniéndose entre sí
las capas por enlaces de van der Waals.

7. Propiedades de la materia cristalina.

• Tridimensional. El motivo estructural se repite sucesivamente en

las tres direcciones del espacio.

• Periódica. El motivo estructural se repite en una dirección con una

misma periodicidad que generalmente suele ser distinta para cada
eje, excepto en el sistema cúbico.

• Homogénea. Cada estructura posee un solo motivo estructural. De

ello se desprende que el comportamiento físico-químico de un
mineral siempre es el mismo independientemente de que
consideremos el mineral entero o una parte de él.

• Continua. La repetición del motivo estructural es ininterrumpida,

aunque en la mayoría de los casos existen defectos estructurales
en el cristal real.
• Anisótropa. La tridimensionalidad supone una direccionalidad en
la ordenación de los motivos estructurales. Si la materia mineral
fuese estructuralmente isótropa los cristales tendrían formas
esféricas y no poliédricas, como sucede en general.

8. Explicar tres métodos de identificación mineralógica que

utilizan el fenómeno de la difracción de Rayos X.
• Método de Laue: Se basa en la utilización de un monocristal
estacionario sobre el que se hace incidir un conjunto de
radiaciones con varias longitudes de onda: espectro continuo.
Cada plano del cristal selecciona la longitud de onda necesaria
para que se cumpla la Ley de Bragg, obteniéndose los
denominados Lauegramas, en los que se observan manchas
de difracción correspondientes a la difracción sobre los distintos
juegos de planos.
• Método del cristal giratorio o de Schiebold-Polangi: Con el
monocristal sujeto a un soporte que lo hace girar u oscilar un
cierto ángulo, lo que hace que se favorezca la orientación de
planos de forma que difracten los rayos X. Se utiliza cuando se
quiere deducir con exactitud la estructura del cristal. Es el más
complicado en cuanto a la colocación del cristal, ya que ha de
estar orientado respecto a sus ejes cristalográficos, pero es el
de interpretación más sencilla.
• Método del polvo cristalino: La substancia por analizar se
pulveriza a tamaño muy pequeño (< 53 ) con lo que tendremos
cristales con orientaciones muy distinta y valores de  muy
variables. Con un solo diagrama tenemos la difracción de todos
los planos que cumplen la Ley de Bragg.La muestra se
introduce en un capilar que se coloca en el centro de una
cámara oscura, con una película fotográfica en su perímetro. El
haz de rayos X entre por un orificio lateral, impacta en el capilar
y se produce la difracción. El espaciado y la intensidad de las
líneas es característico.

9. Definir: IGUALES
• Cristal: Es un sólido homogéneo que posee un orden interno
tridimensional de largo alcance a escala atómica. De forma
 popular se denominan cristales a los sólidos o formas
cristalinas que poseen un cierto desarrollo de las caras
externas planas y con regularidad en su posición.

• Cristales euhédricos: En los que todas sus caras están bien

desarrolladas.

• Cristales Subhedricos: Con un desarrollo parcial de todas o

de parte de sus caras.

• Cristales Anhedricos: Que no poseen caras definidas.

• Ley de Steno: Fue enunciada en 1669 por Steno. Ley

cristalográfica la cual dice que los ángulos diedros que forman
dos caras iguales (equivalentes) de dos cristales diferentes
formados por una misma sustancia química, bajo las mismas
condiciones de presión y temperatura son constantes. La
medición de los ángulos diedros se realiza con un goniómetro
y es una de las técnicas básicas para determinar la estructura
interna de un mineral. Si se producen las mismas condiciones
ambientales de presión y temperatura un determinado
compuesto químico cristaliza siempre en un mismo tipo de red
cristalina, al unirse sus átomos siempre de la misma forma.

• Macla: Son crecimientos conjuntos simétricos de dos o más

cristales de la misma sustancia. Los componentes (cristales) de
una macla pueden estar relacionados entre si de tres formas.
1- Las dos partes de la macla se disponen simétricamente
respecto a un plano: plano de macla, o superficie según la cual
los dos cristales están unidos. Es como si un cristal se reflejara
sobre un plano común. Comúnmente es paralelo a una cara
posible del cristal.
2- Por rotación alrededor de una dirección cristalina, común a
ambos: es el eje de la macla y la rotación es normalmente de
180º. El eje de macla es un eje zona o una dirección
 perpendicular a una posible cara del cristal. Si la rotación es de
180º nunca puede ser un eje de orden par.
3- Los dos individuos de la macla pueden ser simétricos respecto
a un punto: la macla en este caso tiene un centro de macla.

Hay dos tipos básicos de maclas.

- Maclas de contacto: con superficies de unión definidas
separando los cristales. La ley de macla está definida por un
plano de macla.
- Maclas de penetración: formadas por cristales Inter penetrados
con una superficie de unión irregular. La ley de macla está
definida por un centro o un eje de macla.

• Índice de refracción: El índice de refracción (N) relaciona

la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en
una sustancia dada y, asumiendo que la velocidad de la luz
en el aire es esencialmente la misma que en el vacío, es
decir, es igual a 1, N es igual al inverso de la velocidad de la
luz en esta sustancia (N=1/v). La luz siempre disminuye su
velocidad cuando entra en una sustancia así que el índice
de refracción será siempre mayor que 1. El índice de
refracción se determina haciendo incidir sobre el mineral un
haz de luz con un ángulo de incidencia, i, y midiendo el
ángulo de salida, r. Nr = sen i / sen r

• Motivos morfológicos del cristal: Al finalizar el crecimiento

de un cristal la materia cristalina quedará limitada por formas
más o menos geométricas que constituyen los motivos
morfológicos, los cuales pueden ser de tres tipos:
1- Caras, superficies planas que delimitan la materia cristalina
2- Aristas, intersección de dos caras
3- Vértices, intersección de 3, 4, 6 u 8 aristas, que coinciden con
nudos o motivos estructurales

• Elementos de simetría simple: Los elementos de simetría son

los planos, puntos y/o rectas que reproducen por simetría un
 motivo morfológico un número determinado de veces. Pueden
ser Simples o Compuestos.
1- Plano de Simetría (o Plano de Reflexión). Mediante un plano de
reflexión un motivo morfológico reproduce otro equivalente y
equidistante por reflexión en el plano. Este plano de simetría o
reflexión se designa como m o p.
2- Centro de Simetría (o Centro de Inversión). Mediante el centro
de simetría un motivo reproduce otro equivalente por inversión,
situado a la misma distancia respecto al centro (punto) de
simetría e invertido. Se designa con c.
3- Eje de Simetría (o Eje de Rotación). Línea o recta en torno a la
cual un motivo morfológico cualquiera del cristal se repite n
veces durante un giro completo de 360º. El eje se designa como
En, siendo n=1, 2, 3, 4 o 6.

• Número de coordinación: En los cristales iónicos en que cada

ion tiene distinto tamaño, el número de coordinación se
refiere siempre al catión: es el número de aniones que rodean
a cada catión y varía según el tamaño relativo de ambos iones.
Si hay poca diferencia de tamaños el número de coordinación
será 8 (coordinación cúbica). Si la diferencia es mayor será
sucesivamente, a medida que aumente la diferencia, 6
(coordinación octaédrica), 4 (coordinación tetraédrica), 3
(coordinación triangular) o 2 (coordinación lineal, caso del
agua, H2O).

• Diafanidad: Mide la capacidad del mineral de transmitir luz.

Está relacionada con la estructura interna del mineral:
Estructura atómica y tipo y densidad de empaquetamiento

• Estrías faciales: Son características de algunos minerales,

donde pueden aparecer o no, dependiendo de las condiciones
de formación, siguiendo direcciones cristalográficas

• Propiedades físicas vectoriales y escalares: Hay que

señalar que algunos minerales presentan propiedades muy
 características, reconocibles con gran facilidad que permiten
una identificación inmediata (por ej. la pirita, por el brillo, hábito,
color, ...), mientras que para otros se necesitan
determinaciones mucho más específicas, como puede ser la
difracción de rayos X (por ej. los minerales de la arcilla). Existen
propiedades físicas que pueden presentar variaciones según la
dirección cristalográfica en que se midan en determinados
cristales, mientras que otras no dependen para nada de la
dirección en que se midan. Las primeras reciben el nombre de
propiedades vectoriales y un ejemplo puede ser la dureza (en
el mineral denominado distena o cianita varía desde 5 hasta 7
dependiendo de si se mide de forma longitudinal o transversal).
Las segundas reciben el nombre de propiedades escalares y
un ejemplo puede ser la densidad.

• Dureza: Es la resistencia de un mineral a ser rayado que

refleja, de alguna manera, su resistencia a la abrasión.
Depende directamente de la estructura atómica del mineral
pues es la expresión de su enlace más débil. Es una propiedad
vectorial que depende de la dirección cristalográfica en que se
mida (en los minerales anisótropos). No obstante, su
determinación en cualquier dirección no ofrece suficiente
variabilidad como para ser detectable, salvo en casos muy
concretos (distena o cianita, como ya vimos antes, en la calcita
la dureza siempre es 3 excepto en una dirección en la que es
2, en el diamante en cada cara hay varias direcciones con
valores mayores o menores de dureza). Aunque existen
diversas formas de medir la dureza, cada una de las cuales se
expresa en forma de una escala numérica, el método más
utilizado para medir esta propiedad consiste en comparar con
unos minerales patrón de dureza conocida. Es la escala
establecida por Mohs en 1824 y que recibe su nombre.

1.- Talco 6.- Ortosa

2.- Yeso 7.- Cuarzo
3.- Calcita 8.- Topacio
4.- Fluorita 9.- Corindón
5.- Apatito 10.- Diamante
• Exfoliación: Es la propiedad que presentan algunos minerales
de partirse siempre según unas superficies preferentes que
tienen direcciones cristalográficas definidas y que reciben el
nombre de superficies de exfoliación. Estas superficies de
exfoliación son siempre paralelas a caras del cristal (y
normalmente tienen índices sencillos –(111), (100), (110) …) y
son planos atómicos entre los que las fuerzas de unión o enlace
son más débiles. Hay minerales que presentan esta propiedad
de forma muy acusada, como la galena o las micas, minerales
que la presentan poco desarrollada, como el berilo o el apatito,
y minerales que no la presentan en absoluto, como el olivino o
el cuarzo. Al describirse una exfoliación debe hacerse según su
calidad y su dirección cristalográfica.
- La calidad se describe mediante un adjetivo que define el
mayor o menor grado de dificultad con que se presenta. Puede
ser perfecta, cuando está bien desarrollada, buena, imperfecta
o difícil.
- La dirección se expresa por el nombre o por los índices de la
forma cristalina a la que es paralela la exfoliación: cúbica (100),
octaédrica (111), romboédrica (1011), prismática (110), etc.

• Tenacidad: Es la resistencia que opone un mineral a ser roto,

partido, molido, desgarrado o doblado. Es una medida, en
cierto modo, de la cohesión del mineral. Los términos que se
utilizan son los siguientes:
- Frágil, el mineral se rompe con facilidad al ser golpeado o se
hace polvo con poco esfuerzo (diamante, galena). Encales
iónicos predominantes.
- Maleable, el mineral al ser golpeado se lamina (Au y Ag
nativos).
- Séctil, el mineral se corta con una cuchilla formando virutas
(Argentita)
- Dúctil, el mineral se puede estirar formando hilos (Pt nativo).
- Ductilidad, sectilidad y maleabilidad son propiedades
características de minerales con enlaces metálicos pues dicho
 enlace trasmite a la materia la capacidad de convertir toda
tensión aplicada en deformación plástica.

• Solución sólida o cristal mixto: las soluciones sólidas, o

cristales mixtos, en los que existe una variación continua entre
dos composiciones extremas (la serie del olivino, SiO4(Mg,Fe)2
, posee dos términos extremos llamados fayalita, SiO4Fe2, y
forsterita, SiO4Mg2). En la determinación de la composición
química de un mineral se utilizan diversos tipos de análisis que
pueden ser cualitativos, si solo se determinan los elementos
que entran en la composición del mineral, o cuantitativos, si
establecen además en que proporción aparecen. Por otro lado,
los análisis pueden ser macroquímicos o microquímicos, según
la cantidad de muestra que se utilice (aproximadamente > ó <
de 1 gr.).

• Partición: Ciertos minerales cuando se someten a tensiones o

presiones desarrollan planos de debilidad estructural, paralelos
a planos cristalográficos, a lo largo de los cuales pueden
romperse con más facilidad. También los cristales maclados,
especialmente en el caso de maclas polisintéticas, pueden
separarse fácilmente en algunos casos a lo largo de los planos
de macla. Es decir, cuando en un mineral se producen
superficies planas por rotura a lo largo de alguno de dichos
planos sometidos a presión, se dice que presenta partición. Es
una propiedad parecida a la exfoliación de la que se distingue
por el hecho de que no todos los ejemplares del mineral en
cuestión la presentan, sino solo los que han sido sometidos a
presión o tensión y los maclados. Además, las superficies de
partición, aunque también más o menos planas, suelen ser más
irregulares y espaciadas que las de exfoliación.

• Aplicaciones de los métodos roentgenográficos: Los

métodos de cristal único se utilizan fundamentalmente en la
determinación precisa de la estructura cristalina de los
minerales por su gran precisión, basada en la toma de datos de
 difracción en las tres direcciones del espacio. Los métodos de
polvo se utilizan para determinaciones mineralógicas de rutina,
por su rapidez y relativa precisión en este aspecto. Como apoyo
para los métodos de polvo existen unos grandes ficheros en los
que se recogen los planos de cada mineral que producen
difracción, su espaciado y la intensidad relativa de cada plano
difractado (fichas ASTM). Cuando realizamos una
determinación a partir del difractograma establecemos el
espaciado interatómico a que corresponde cada pico de
difracción y consultamos en el fichero ASTM que minerales
presentan difracción a ese espaciado. Es necesario o
conveniente tener una idea de que mineral puede ser pues el
número de especies mineralógicas recogidas en estos ficheros
es muy grande.

• Minerales pleocroicos: Estos minerales absorben las

radiaciones luminosas de distinta manera en función de la
dirección de la luz incidente, especialmente cuando se iluminan
con luz polarizada. Por esta propiedad, un mismo cristal puede
aparecer con coloraciones diferentes dependiendo de la
orientación con la que haya quedado situado en una
preparación microscópica.

• Elementos cromóforos: el cromóforo es un grupo funcional

que cuenta con una alta densidad electrónica y por lo tanto se
pueden clasificar de la siguiente manera:
- Dobles y triples enlaces carbono-carbono
- Anillos aromáticos
- Grupos carbonilos, imino, diazo y nitro
- Estructuras que presenten enlaces entre el carbono y átomos
con pares de electrones libres.

• Minerales acromáticos: Son los minerales que los rayos

luminosos atraviesan sin absorción en la parte visible del
espectro, por ejemplo, el cuarzo cristal de roca.
• Minerales idiocromáticos: Son minerales cuyo color resulta
de la presencia de átomos de un determinado elemento,
incluido dentro del mineral por la presencia de iones de
elementos metálicos de la serie de transición Ejemplo: En la
azurita predomina el color azul por el Cu, En la rodonita
predomina el color rosa debido al Mn, En la autunita predomina
el amarillo por el U, En la crocoíta predomina el color naranja
por el Cr, En la eritrina predomina el rosa por el Co.

• Minerales alocromáticos: el color se debe a la presencia de

impurezas de elementos traza (elementos metálicos de la serie
de transición: son los elementos cromóforos), que confieren
determinados colores a minerales habitualmente acromáticos.

• Minerales Pseudocramaticos: Son minerales en los que el

color proviene de la estructura física del mineral y su interacción
con la luz, es decir, que se debe a fenómenos ópticos como la
dispersión, difracción, difusión, entre otros.

• Solución sólida o cristal mixto: Una solución sólida es

una solución en estado sólido de uno o más solutos en un
solvente. El soluto puede incorporarse dentro de la estructura
cristalina del disolvente bien mediante sustitución,
reemplazando cada átomo del disolvente por un átomo del
soluto (y formará una solución sólida sustitucional), o bien de
forma intersticial, encajándose los átomos de soluto dentro del
espacio que hay entre los átomos del disolvente. Ambos tipos
de solución sólida afectan a las propiedades del material ya que
distorsionan, aunque sea poco, la estructura cristalina y porque
perturban la homogeneidad física y eléctrica del material
disolvente.