Isomorfismo o Isoestructuralismo

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isomorfismo o isoestructuralismo cristalografia

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ISOMORFISMO O ISOESTRUCTURALISMODos o ms sustancias de composicin qumica diferente pero con estructuras anlogas sin importar la dimensin de la celda unidad son isoestructurales o isotipicas y pertenecen al mismo tipo estructural.Ocasionalmente el trmino isomorfismo se usa en lugar de isoestruralismo.Se llama grupo isoestructural a un grupo de minerales relacionados entre si por sus estructuras anlogas, que tiene por lo general, un anin comn y que, frecuentemente presentan una gran sustitucin inica.De todos los cristales en los cuales los centros de los tomos constituyentes ocupan geomtricamente posiciones similares, con independencia del tamao de los tomos o de las dimensiones absolutas de la estructura, se dice que pertenecen al mismo tipo estructural.EJEMPLOLa silvita, KCl; periclasa, MgO; galena, PbS; clorargirita, AgCl, etc. pertenecen al tipo estructural cloruro sdico NaClMINERALES ISOESTRUCTURALESURANINITA UO2Fm3m (o F4/m 3 2/m)

FLUORITA CaF2Fm3m (o F4/m 3 2/m)

POLIMORFISMOEs la habilidad que presenta una sustancia qumica especifica en cristalizar en mas de un tipo de estructura cuando se haya a una determinada presin y/o temperatura. A todas estas estructuras se les conoce como formas polimorfas o polimorfos y constituyen minerales distintos.DIAMANTE

sistema cristalino: isomtricoEcuacin de simetra: 3E4 4E3 6E2 9mHerman - Mauguin: 4/m 3 2/mClase cristalina: hexaquisoctaedricaGrupo espacial: Fd3mGRAFITO

sistema cristalino: hexagonalEcuacin de simetra: C 1E6 6E2 7mHerman - Mauguin: 6/m 2/m 2/mClase cristalina: bipiramidal dihexagonalGrupo espacial: C 63/mmc

MECANISMOS PRINCIPALES PARA EL CAMBIO DE UNA FORMA POLIMORFA A OTRALa razn por la cual una composicin qumica constante puede tener diferentes distribuciones estructurales es que unas configuraciones poseen mayores o menores energas internas que otras. Siendo la Energa interna Una funcin de la temperatura y/o presin entonces:Al aumentar la temperatura Se produce Una mayor frecuencia de vibracin de los tomos Y eso es la causa Por la que una configuracin estructural presente diferentes energas internas Al aumentar la presin Se favorece El desarrollo de las distribuciones estructurales Que Resultan Del incremento de al densidad del empaquetamiento atmico y de la diminucin del volumen molar.TRANSFORMACIN RECONSTRUCTIVACambio brusco de la energa o nivel energtico al pasar de una forma polimorfa a otra.No involucra rupturas de enlaces.Discontinuidades bruscas de los volmenes molares al pasar de una forma polimorfa a otra.En este tipo de polimorfismo, el reajuste interno para pasar de una forma a otra es extensivo.Lleva consigo, la ruptura de enlaces atmicos y una reunin de unidades estructurales en una distribucin diferente.Este tipo de transformacin requiere gran cantidad e energa.No es fcilmente reversible y es muy lento.Ejemplos:diamante - grafito Cambio de tridimita o cristobalita a cuarzo bajo

TRANSFORMACIN DESPLAZATIVACrecimiento continuo del nivel de energa interna de un polimorfo hasta que se alcanza una temperatura especifica a la cual tiene lugar la transformacin.no involucra rupturas de enlaces y no requiere mucha energa al pasar de una forma a otra.No muestra discontinuidades al pasar de una forma a otra; sin embargo, en este caso las pendientes de los volmenes molares son discontinuas.La estructura permanece casi intacta, y no se involucra rupturas de enlacesEn este tipo de polimorfismo, el reajuste interno para pasar de una forma polimorfa a otra es muy pequeo y no requiere mucha energaEste tipo de transformacin ocurre casi de inmediato y es reversible.Solo existe un ligero desplazamiento de tomos o iones y un reajuste en los ngulos de los enlacesEjemplos:Cuarzo alto y cuarzo bajo

POLIMORFISMO ORDEN DESORDENEste tipo de polimorfismo es observado principalmente en aleaciones metlicas, pero tambin se presenta en los minerales.Para apreciar esta transformacin, debe tenerse en cuenta que el orden perfecto se presenta solo en el cero absoluto (o kelvin, equivalente a -273.15 K)No existe un punto de transicin definida entre orden perfecto y completo desordenE incremento de temperatura perturba el orden perfecto de una estructura, hasta que a cierta temperatura se obtiene un estado totalmente desordenadoA altas temperaturas, prximas al punto de fusin de una sustancia, los tomos o iones tienden a desordenarse por completo y est ciertamente dispuestos a desprenderse de la estructuraEn el estado de orden perfecto, los tomos de una estructura estn localizados en posiciones cristalogrficas distintasEl enfriamiento lento de una estructura mineral permite que los iones originalmente desordenados (a altas temperaturas) selecciones posiciones especificas en la estructura y se conviertan en mas ordenados.

POLITIPISMOEl politipismo esta caracterizado por una secuencia de apilamiento con una unidad de gran longitud que se repite a lo largo del eje de apilamiento.Es una variedad del polimorfismo, y tiene lugar cuando dos polimorfos difieren solo en le apilamiento de laminas o capas idnticas de dos dimensiones.Como resultado las dimensiones de la celda unitaria, paralelas a las laminas, sern idnticas en los dos politipos.Sin embargo, los espaciados atmicos entre las laminas o capas de apilamientos estn relacionados entre si por nmeros mltiplos o submltiplos.El politipismo es una caracterstica del SiC, ZnS, de las micas y otros silicatos laminares.

PSEUDOMORFISMOSon aquellos minerales cuya forma cristalina externa pertenecen a otra especie mineral.Si el cristal de un mineral dado se altera de forma que la estructura interna o la composicin qumica cambien, pero la forma externa prevalece, se dice que se ha formado una pseudomorfosis (del griego falsa forma).La estructura y composicin qumica de un mineral pseudomorfo pertenece a una especie mineral, aunque la forma del cristal corresponde a otra.