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13.13: Sistemas de Cristal

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    Cristales de alta calidad a menudo se utilizan para generar rayos láser precisos
    Figura\(\PageIndex{1}\) (Crédito: Cortesía del Instituto Nacional del Cáncer; Fuente: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Photodynamic_therapy.jpg(opens en nueva ventana); Licencia: Dominio público)

    ¿Cuáles son los diferentes usos de los láseres?

    El desarrollo de láseres modernos ha abierto muchas puertas tanto a la investigación como a las aplicaciones. Se utilizó un rayo láser para medir la distancia de la Tierra a la Luna. Los láseres son componentes importantes de los reproductores de CD. Como ilustra la imagen anterior, los láseres pueden proporcionar un enfoque preciso de los haces para destruir selectivamente las células cancerosas en los pacientes. La capacidad de un láser para enfocar con precisión se debe a los cristales de alta calidad que ayudan a dar lugar al rayo láser. Una variedad de técnicas se utilizan para fabricar cristales puros para su uso en láseres.

    Sólidos cristalinos

    La mayoría de los sólidos son de naturaleza cristalina. Un cristal es una sustancia en la que las partículas están dispuestas en un patrón ordenado, repetitivo y tridimensional. Las partículas de un cristal sólido pueden ser iones, átomos o moléculas, dependiendo del tipo de sustancia. La disposición tridimensional de un cristal sólido se conoce como la red cristalina. Diferentes arreglos de las partículas dentro de un cristal hacen que adopten varias formas diferentes.

    Sistemas de Cristal

    Los cristales se clasifican en categorías generales en función de sus formas. Un cristal se define por sus caras, que se cruzan entre sí en ángulos específicos; estas intersecciones son características de la sustancia dada. A continuación se muestran los siete sistemas cristalinos, junto con un ejemplo de cada uno. Las longitudes de borde de un cristal están representadas por las letras\(a\),\(b\), y\(c\). Los ángulos en los que se cruzan las caras están representados por las letras griegas\(\alpha\),\(\beta\), y\(\gamma\). Cada uno de los siete sistemas cristalinos difiere en términos de los ángulos entre las caras, y en el número de bordes de igual longitud en cada cara.

    Tabla\(\PageIndex{1}\): Siete sistemas cristalinos básicos y ejemplos de cada uno

    Siete sistemas cristalinos básicos y ejemplos de cada uno
    Sistema de Cristal Diagrama Ejemplo

    Cúbico

    \(a = b = c\);\(\alpha = \beta = \gamma = 90^\text{o}\)

    Estructura de un cristal cúbico
    Figura\(\PageIndex{2}\): (Crédito: Christopher Auyeung; Fuente: Fundación CK-12; Licencia: CC By-NC 3.0 (opens in new window))
    Un ejemplo de un cristal cúbico es la pirita
    Figura\(\PageIndex{3}\): Pirita. (Crédito: Usuario: Teravolt/Wkipedia; Fuente: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Pyrite_Cubes.JPG(opens en una ventana nueva); Licencia: CC by 3.0 (se abre en una ventana nueva))

    Tetragonal

    \(a = b \neq c\);\(\alpha = \beta = \gamma = 90^\text{o}\)

    Estructura de un cristal tetragonal
    Figura\(\PageIndex{4}\): (Crédito: Christopher Auyeung; Fuente: Fundación CK-12; Licencia: CC By-NC 3.0 (opens in new window))
    Un ejemplo de cristal tetragonal es wulfenita
    Figura\(\PageIndex{5}\): Wulfenita. (Crédito: Cortesía del “Proyecto Minerales en Tu Mundo” del Servicio Geológico de Estados Unidos y el Instituto de Información Mineral; Fuente: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:WulfeniteUSGOV.jpg(opens en nueva ventana); Licencia: Dominio Público)

    Ortorrómbico

    \(a \neq b \neq c\);\(\alpha = \beta = \gamma = 90^\text{o}\)

    Estructura de un cristal ortorrómbico
    Figura\(\PageIndex{6}\): (Crédito: Christopher Auyeung; Fuente: Fundación CK-12; Licencia: CC By-NC 3.0 (opens in new window))
    Un ejemplo de cristal ortorrómbico es la aragonita
    Figura\(\PageIndex{7}\): Aragonita. (Crédito: Christoph Radtke; Fuente: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Aragonite_-_crystal_ball.jpg(opens en nueva ventana); Licencia: Dominio público)

    Monocínicos

    \(a \neq b \neq c\);\(\alpha \neq 90^\text{o} = \beta = \gamma\)

    Estructura de un cristal monoclínico
    Figura\(\PageIndex{8}\): (Crédito: Christopher Auyeung; Fuente: Fundación CK-12; Licencia: CC By-NC 3.0 (opens in new window))
    Un ejemplo de un cristal monoclínico es la azurita.
    Figura\(\PageIndex{9}\): Azurita. (Crédito: Stephanie Clifford (Flickr: sdixclifford); Fuente: http://www.flickr.com/photos/30486689@N08/3561497998/(opens en una ventana nueva); Licencia: CC by 2.0 (se abre en una ventana nueva))

    Romboédrico

    \(a = b = c\);\(\alpha = \beta = \gamma \neq 90^\text{o}\)

    Estructura de un cristal romboédrico
    Figura\(\PageIndex{10}\): (Crédito: Christopher Auyeung; Fuente: Fundación CK-12; Licencia: CC By-NC 3.0 (opens in new window))
    Un ejemplo de cristal romboédrico es la calcita
    Figura\(\PageIndex{11}\): Calcita. (Crédito: Mike Beauregard (Flickr: subarcticmike); Fuente: http://www.flickr.com/photos/31856336@N03/3108675089/(opens en una ventana nueva); Licencia: CC BY 2.0 (opens in new window))

     

    Triclínica

    \(a \neq b \neq c\);\(\alpha \neq \beta \neq \gamma \neq 90^\text{o}\)

    Estructura de un cristal triclínico
    Figura\(\PageIndex{12}\): (Crédito: Christopher Auyeung; Fuente: CK-12
    Licencia de Fundación: CC BY-NC 3.0 (opens in new window))
    Un ejemplo de un cristal triclínico es la microclina
    Figura\(\PageIndex{13}\): Microclina. (Crédito: Cortesía del “Proyecto Minerales en Tu Mundo” del Servicio Geológico de Estados Unidos y el Instituto de Información Mineral; Fuente: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Feldspar%2528Microcline%2529USGOV.jpg(opens en nueva ventana); Licencia: Dominio Público)

    Hexagonal

    \(a = b \neq c\);\(\alpha = \beta = 90^\text{o}\),\(\gamma = 120^\text{o}\)

    Estructura de un cristal hexagonal
    Figura\(\PageIndex{14}\): (Crédito: Christopher Auyeung; Fuente: Fundación CK-12; Licencia: CC BY-NC 3.0 (opens in new window))
    Un ejemplo de cristal hexagonal es el berilo
    Figura\(\PageIndex{15}\): Berilo. (Crédito: Padre Gery; Padre Géry; Fuente: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:H%25C3%25A9liodore_2_%2528Russie%2529_.jpg(opens en nueva ventana); Licencia: Dominio público)

    Resumen

    • Un cristal es una sustancia en la que las partículas están dispuestas en un patrón ordenado, repetitivo y tridimensional.
    • La red cristalina es la disposición tridimensional de un cristal sólido.

    Revisar

    1. ¿Qué es un cristal?
    2. Enumere los siete sistemas de cristal.

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