ESTRUTURA INTERNA DA MATÉRIA CRISTALINA

ESTRUTURA INTERNA DA MATÉRIA CRISTALINA

É do conhecimento geral que cloreto de sódio está integrado pelos iontes dos elementos cloro e sódio, porém o que já não é tão conhecido é que cada um dos citados iontes que em dissolução circulam livremente pela massa liquida, no momento da cristalização unem-se ocupando posições determinadas, de modo que cada ionte sódio esteja rodeado por seis iontes cloro, e inversamente, que ionte cloro esteja, por sua vez rodeado por seis ionte sódio.

Admitindo-se que cada ionte é uma esfera de tamanho determinado, que detende do numero de elétrons orbitais, carregada positiva ou negativamente, os iontes de sódio e cloro que integram o cristal de cloreto de sódio serão uma série de esferas que permanecerão unidas entre si pela força de atração entre cargas de diferentes sinal, e portanto cada uma dessas esferas terá, circundando-a e tangentes a ela, o máximo numero possível de outras carregadas com sinal contrario.

Esta disposição, que depende unicamente do tamanho relativo de ambos iontes, determina que cada ionte adote uma posição particular. Sirvamo-nos de um cubo de arresta igual a 5,628 unidades arbitrarias, e em cada vértices e centro das faces coloquemos esferas de raio igual a 0,98; teremos o esquema que repetindo-se indefinidamente constitui o cristal do cloreto de sódio. Esta unidade cuja repetição da a matéria cristalina é denominada cela fundamental.

Existem outros tipos de estrutura cristalina diferente do descrito para o cloreto de sódio. Se considerarmos o cristal de quartzo, nele os átomos de silício e oxigênio dispõe-se de modo que cada silício esta situado no centro de um tetraedro cujos vértices ocupam quatro oxigênios. Cada tetraedro de unem com seus vizinhos pelos vértices, formando uma arcabouço tridimensional que origina o cristal de quartzo.

As estruturas que possuem estes agrupamentos discretos, tais como os carbonatos, sulfatos, etc; se distinguem das tipicamente iônicas em que o tamanho relativo de seus átomos que influem de maneira predominante, sendo mais importantes as direções em que se unem os átomos entre si.

SIMETRIA CRISTALINA

A ordenação sistemática que adotam as partículas que formam a matéria cristalina faz com que nela apareçam elementos geométricos de simetria, tais como eixos, planos, e centro de simetria.

Nos cristais aparecem estes elementos de simetria regulamentando a disposição de seus elementos reais, (faces, arestas e vértices), de modo que o estudo de estes últimos nos indica a simetria que possuem o cristal.

Os elemento de simetria que, sozinhos ou combinados entre si, podem aparecer nos cristais, são sete: cinco eixos de simetria de ordem binaria, ternaria, quartenaria e senária, plano de simetria e centro de simetria.

SISTEMAS CRISTALINOS

A associação dos elementos de simetria cristalográfica entre si da origem as trinta e duas classes cristalinas.

Reunindo-se em grupos de maneira que em cada um estejam aquelas         que possuem eixos de simetria da mesma ordem, formam-se seis sistemas cristalinos, cuja característica simétrica é o eixo comum.

CONSTANTES CRISTALOGRÁFICAS

A simetria interna da matéria cristalina se traduz na relação constante que observam entre si os elementos reais do cristal, ficando a posição de uma face qualquer determinada pelos ângulos que formam com outras que se torna como planos de referencia.

Alterando a relação destas constantes entre si, se deduzem sete formas fundamentais que correspondem a sete singonias cristalinas, nas que podem também agrupar-se as trinta e duas classes cristalinas.

FORMAS CRISTALINAS

O cristal esta formado por um conjunto de faces, arestas e vértices, que se dispõe segundo as simetria que possuem a matéria cristalina que o integra. De acordo com esta simetria, uma face, que denominaremos face geradora, gerará um numero determinado de faces, todas equivalentes a ela e cujo conjunto é uma forma cristalina simples. Assim, o cubo de cloreto de sódio será uma forma simples. Se varias dessas formas se combinam no mesmo cristal, se gerará uma forma composta; por exemplo, um cubo de galena om faces de octaedron nos vertices. Na natureza, os cristais se apresentam como formas composta, salvo raras ocasiões.

Quando uma forma simples limita uma porção de espaço, caso do cubo, disse que é forma fechada, enquanto que senão fechada um espaço determinado como acontece com os prismas, denomina-se forma aberta.

SISTEMA REGULAR

Denominado também cubico, esta  formado por cinco classes cristalinas, cuja característica, é a de possuir quatro eixos ternários e equidistantes entre si, que dão origem a três eixos binários, normais entre si e equidistantes dos ternários e que passam a quaternarios nas duas classes de maior simetria do sistema.

SISTEMA TETRAGONAL

Está formado por sete classes cristalinas, cuja característica simétrica é a  de possuir um eixo quaternário que em duas delas apresenta condições especiais, motivo pelo qual denomina-se segunda espécie.

SISTEMA  HEXAGONAL

Como o sistema tetragonal, está formado por sete classes cristalinas, cuja característica simétrica é a de possuir um eixo senário; em duas delas, apresenta condições especiais que o fazem  equivalente a um eixo ternário e um plano, motivo pelo qual alguns autores agrupam-nas com as cinco classes romboédricas, para formar um sistema de sete classes que denominam trigonal.

SISTEMA ROMBOÉDRICO

Incluído por uma série de autores dentro do sistema hexagonal, torna-se independente deste devido a aparecer em todas suas classes o romboedro, forma fundamental do sistema, que pode considerar-se derivado do cubo com somente deformar este último homogeneamente; está integrado por seis faces, rombos; e doze arestas seis delas culminantes três a três  nos vértices superior e inferior.

SISTEMA DIGONAL

Está formado pelas singonias rômbica e monoclínica, caracterizando-se suas classes cristalinas por terem um eixo binário principal.

SISTEMA TRICLÍNICO

A característica das classes deste sistema consiste na sua falta de simetria.

AGREGADOS CRISTLINOS

No momento das cristalização, os cristais tem tendência a unir-se formando associações que se denomina agregados cristalinos. Estes podem estar integrados por uma só espécie mineral, agregados homogenios, ou por varias espécies, agregados heterogenios.

Destes últimos, temos bom exemplos nas rochas, verdadeiras associações de diversas espécies minerais, como sejam o granito, agregando granulado heterogenio de quartzo, feldspato e mica; individualmente, a cristalização de zircão sobre monasita constitui um caso típico de agragado heterogenio regular.