Sistema cristalino

Summary

Celda unitaria.png

Un sólido cristalino se construye a partir de la repetición en el espacio de una estructura elemental paralelepipédica denominada celda unitaria. En función de los parámetros de red, es decir, de las longitudes de los lados o ejes del paralelepípedo elemental y de los ángulos que forman, se distinguen siete sistemas cristalinos:

Sistema cristalino Ejes Ángulos entre ejes
Cúbico a = b = c α = β = γ = 90°
Tetragonal a = b ≠ c α = β = γ = 90°
Ortorrómbico (o Rómbico) a ≠ b ≠ c α = β = γ = 90°
Hexagonal a = b ≠ c α = β = 90°; γ = 120°
Trigonal (o Romboédrico) a = b = c α = β = γ ≠ 90°
Monoclínico a ≠ b ≠ c α = γ = 90°; β ≠ 90°
Triclínico a ≠ b ≠ c α ≠ β ≠ γ

α, β, γ ≠ 90°

En función de las posibles localizaciones de los átomos en la celda unitaria se establecen 14 estructuras cristalinas básicas, las denominadas redes de Bravais.

ClasificacionesEditar

Los cristales se pueden clasificar de otras maneras, incluyendo familias de cristales y sistemas de entramado. Éstos utilizan grupo espacial, redes y grupo puntual. Las distintas clasificaciones se confunden a menudo: en particular, el sistema cristalino trigonal se confunde a menudo con el sistema de red romboédrica, y el término "sistema cristalino" se utiliza a veces para referirse a uno de los otros.

Los espacios con menos de tres dimensiones tienen el mismo número de sistemas de cristales, familias de cristales y sistemas de red. En un espacio unidimensional, hay un sistema de cristales. En el espacio 2D, hay cuatro sistemas de cristales: oblicuo, rectangular, cuadrado y hexagonal.

Familia de cristalesEditar

Una familia de cristales está determinada por las redes y los grupos de puntos. Se forma combinando sistemas cristalinos que tienen grupos espaciales asignados a un sistema de red común. En tres dimensiones, las familias y los sistemas de cristales son idénticos, excepto los sistemas de cristales hexagonales y trigonales, que se combinan en una familia de cristales hexagonales. Las seis familias de cristales son triclínica, monoclínica, ortorrómbica, tetragonal, hexagonal y cúbica.[[File:Hanksite.JPG|thumb|Cristal hexagonal de hanksita, con simetría en el eje c]

Sistema de red cristalinaEditar

Un sistema de red cristalina es un grupo de redes cristalinas con el mismo conjunto de grupos de puntos, que son subgrupos del clases aritméticas de cristales. Los grupos espaciales y los cristales se clasifican como sistemas reticulares según sus retículas de Bravais. Los 14 entramados de Bravais se agrupan en siete sistemas de entramado: triclínico, monoclínico, ortorrómbico, tetragonal, romboédrico, hexagonal y cúbico.

Cinco de los sistemas cristalinos son esencialmente iguales a cinco de los sistemas de red, mientras que los sistemas cristalinos hexagonales y trigonales son diferentes.

La mayoría de los grupos de puntos se asignan a un único sistema de red, en cuyo caso tanto el cristal como el sistema de red tienen el mismo nombre. Sin embargo, cinco grupos de puntos se asignan a dos sistemas de red, el romboédrico y el hexagonal, porque ambos presentan una triple simetría rotacional. Estos grupos de puntos se asignan al sistema cristalino trigonal.

La relación entre las familias de cristales tridimensionales, los sistemas de cristales y los sistemas de red se muestra en la siguiente tabla:

Familia de cristales Sistema de cristales Simetrías requeridas del grupo de puntos Grupos de puntos Grupo espacial Redes de Bravais Sistema de red
Triclínico Triclínico Ninguno 2 2 1 Triclínico
Monoclínico Monoclínico 1 doble eje de rotación o 1 plano de espejo 3 13 2 Monoclínico
Ortorrómbico Ortorrómbico 3 ejes de rotación dobles o 1 eje de rotación doble y 2 planos de espejo 3 59 4 Ortorrómbico
Sistema cristalino tetragonal Tetragonal 1 eje de rotación cuádruple 7 68 2 Tetragonal
Hexagonal Trigonal 1 eje de rotación triple 5 7 1 Romboedro
18 1 Hexagonal
Hexagonal 1 eje de rotación séxtuple 7 27
Cúbico Cúbico 4 ejes triples de rotación 5 36 3 Cúbico
6 7 Total 32 230 14 7
Nota: no existe un sistema de entramado "trigonal". Para evitar la confusión de la terminología, el término "celosía trigonal" no se utiliza.

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Elementos de simetríaEditar

El tipo de sistema normal cristalino depende de la disposición simétrica y repetitiva de las caras que forman el cristal. Dicha disposición es consecuencia del ordenamiento interno de sus átomos y, por lo tanto, característico de cada mineral. Las caras se dispondrán según los elementos de simetría que tenga ese sistema, siendo uno de ellos característico de cada uno de los siete sistemas:

Sistema cristalino Elementos característicos
Cúbico Cuatro ejes ternarios
Tetragonal Un eje cuaternario (o binario derivado)
Ortorrómbico Tres ejes binarios o tres planos de simetría
Hexagonal Un eje senario (o ternario derivado)
Trigonal (o Romboédrica) Un eje ternario
Monoclínico Un eje binario o un plano de simetría
Triclínico Un centro de simetría o bien ninguna simetría

TiposEditar

ReferenciasEditar

  •   Datos: Q898786
  •   Multimedia: Crystal structures