La cristalografía es la ciencia que se encarga del estudio de los cristales, analizando su estructura, propiedades y las leyes que rigen su formación.
A través de esta disciplina, se busca comprender cómo se organizan los átomos en un cristal y cómo estas disposiciones afectan sus características físicas y químicas.
La cristalografía es fundamental en campos como la química, la física y la mineralogía.
f. Estudio de los cristales y conjunto de las leyes de su formación.
Origen etimológico de cristalografía: proviene de la palabra griega κρύσταλλος, con el significado de cristal, mas el sufijo -grafía.
Segundo diccionario: cristalografía
Origen de la palabra: (del griego, cristal, y describir.)
f. Mineral. Estudio y descripción de las formas que toman los cuerpos al cristalizar.2º artículo
Aunque durante mucho tiempo se ha venido considerando como una rama de la Mineralogía, en la actualidad constituye una verdadera ciencia cuyo objeto es el estudio del estado cristalino, es decir, de la estructura interna y la forma exterior de los cristales y de las propiedades físicas de los mismos en sus relaciones con aquéllas (v. Cristalización). Los cristales se caracterizan por la ordenación espacial, determinada e indefinidamente repetida, de los elementos materiales —átomos, moléculas o iones— que los constituyen y que se consideran como puntos o nodos de la red cristalina tridimensional. Por lo que se refiere a las distancias que separan dichos nodos y a los ángulos que forman entre sí los planos reticulares, la estructura de la red cristalina es única para cada sustancia. Algunas tienen sus elementos materiales distribuidos en los vértices de cubos, otras en los de octaedros regulares y otras, en fin, en los de figuras más complicadas.
En las redes espaciales indefinidas que forman los cristales hay que considerar, además de las operaciones de rotación y reflexión que se tienen en cuenta al estudiar el cristal elemental o celdilla unidad, las de traslación, que suponen dos elementos adicionales de simetría, los planos de deslizamiento y los ejes helicoidales. La combinación en redes compuestas de todos estos elementos de simetría da lugar a 230 ordenaciones distintas que se denominan grupos espaciales o grupos de simetría. Como las sustancias cristalinas conocidas son mucho más numerosas, serán muchas las que adopten una misma ordenación, pero diferirán entre sí por la distancia entre nodos o por el tamaño y forma de la unidad cristalina más pequeña, el paralelepípedo fundamental o celdilla unidad. Así, cada sustancia cristalina tiene una celdilla unidad diferente que implícitamente sirve para caracterizarla.
Para medir las pequeñísimas dimensiones de esta celdilla unidad se ha recurrido a los rayos X y el resultado de tales medidas se expresa en unidades angstróm, A (v. Angstróm, Unidad).
Los rayos X se difractan al atravesar la materia cristalina lo mismo que lo hace la luz visible en las rayas paralelas de una retícula de difracción (v. Difracción, Red de). Si se conoce la longitud de onda de la luz incidente y su ángulo de difracción, puede calcularse fácilmente la separación entre las rayas de la retícula. Análogamente, puede determinarse la distancia entre nodos cristalinos, o sea, la longitud de la arista de la celdilla unidad midiendo el ángulo de difracción de un haz de rayos X de longitud de onda conocida, aunque como la red tridimensional de un cristal es mucho más complicada que una retícula de difracción, este método puede requerir mucho tiempo, uno o dos años, por ejemplo, en el caso de compuestos orgánicos complejos.
El estudio del aspecto exterior de un cristal y de sus propiedades físicas puede revelar muchos detalles de su estructura íntima. El hecho de que el cloruro sódico o sal de mesa, NaCl, cristalice en cubos sugiere la idea de que la celdilla unidad ha de tener la misma forma, con los vértices del cubo ocupados por iones de sodio y cloro. Además, como las propiedades ópticas de la sal son las mismas sea cual sea la dirección en que se midan, las aristas de la celdilla unidad deben tener todas la misma longitud, es decir, el paralelepípedo fundamental debe ser un hexaedro regular.
Sistemas cristalinos
La forma externa de un cristal pone de manifiesto la perfecta ordenación interna de los nodos de la red cristalina. Como las caras son siempre paralelas a los planos reticulares, la forma del cristal quedará determinada por alguno de los 6 sistemas de ejes coordenados (v. Coordenada), en los que se basan los 6 sistemas cristalinos generalmente admitidos en Cristalografía, subdivididos en 32 clases de simetría, que a su vez abarcan los 230 grupos espaciales de simetría que se han citado anteriormente. Dichos 6 sistemas son (v. fig. 1):
Cúbico: Con tres ejes ortogonales, es decir, mutuamente perpendicula,res, a lo largo de los cuales están igualmente distanciados los nodos de la red.
Tetragonal: Tres ejes ortogonales, con la misma distancia entre nodos sobre dos de ellos, pero distinta sobre el tercero.
Hexagonal: Un eje normal al plano en que se encuentran los otros tres que forman entre sí ángulos de 120°. La separación entre nodos es la misma sobre los tres ejes coplanarios y tiene un valor distinto a lo largo del eje perpendicular a ellos.
Ortorrómbico: Tres ejes ortogonales, con una distancia entre nodos diferente para cada uno de ellos.
Monoclínico: Dos ejes que se cortan perpendicularmente y el tercero oblicuo al plano determinado por ellos, con los nodos separados por distancias desiguales sobre cada uno.
Triclínico: Tres ejes, cada uno oblicuo al plano de los otros dos y con distinta separación entre nodos.
Las diferentes caras que presenta un cristal determinado quedan definidas por sus parámetros, es decir, por las distancias del origen de coordenadas a los puntos de intersección de la cara dada con cada uno de los ejes. Estos parámetros o distancias se miden en unidades a, b y c. En la figura 2, ABC representa un plano fundamental, cuyos parámetros son a, b y c, en este caso iguales entre sí. Cualquier otra cara, como la JKM, cortará a los ejes OZ, OY y OX a distancias del origen que son múltiplos sencillos de a, b y c. En la figura, estos múltiplos son 2, 2 y 3 y la notación de dicha cara del cristal será, según el sistema de C. S. Weiss, 2a, 2b, 3c. Véase Coordenadas, Sistemas tridimensionales.
En 1839, W. H. Miller sugirió otro sistema de notación para definir las caras de los cristales que emplea los números inversos de la de Weiss; así, la cara JKM vendría representada por 1/2, 1/2, 1/3 y multiplicando por 6 para convertir tales índices en números enteros, 3, 3, 2. Estos números se denominan índices de Miller. La cara ABC queda representada por la notación 1, 1, 1. Las caras de un cubo, por ejemplo, cortan sólo a un eje y son paralelas a los otros dos, por lo que sus índices de Weiss serían: la, ∞b, ∞c; ∞a, lb, ∞c; ∞a, ∞b, lc, etc., y los correspondientes según Miller: 100, 010, 001, etcétera.
El tamaño y la forma de las caras de los cristales obedecen a las dos leyes formuladas por Haüy.
a) Ley de racionalidad
de los índices: las caras cortan a los ejes a distancias tales del origen que las relaciones entre los segmentos determinados sobre cada eje están expresadas por números racionales. Esta ley limita el número de formas posible en cada especie cristalina y tiene fácil explicación en la hipótesis de la estructura reticular de los cristales.
b) Ley de la constancia de los ángulos diedros: Las caras de los cristales semejantes de una misma sustancia podrán variar en sus dimensiones relativas y en su configuración, pero el ángulo que forman entre sí las homologas dos a dos es constante, sin que ello dependa de cómo o cuándo se formó el cristal. Así, los cristales del cloruro sódico pueden ser cubos perfectos, o tener una forma alargada, pero sus caras formarán siempre entre sí ángulos de 90°. Estas dos leyes sirven de base para identificar y caracterizar los compuestos cristalinos.
No es siempre necesario, y a veces ni posible, que una sustancia cristalina presente caras planas o ángulos diedros bien formados. El crecimiento de los cristales puede ser tan rápido que en realidad resulten formas esqueléticas. Por ejemplo, si los copos de nieve estuvieran bien formados, serían láminas o tabletas hexagonales; sin embargo, han crecido tan rápidamente a lo largo de tres de sus ejes que no ha habido tiempo suficiente para que se rellenasen los espacios entre ellos, produciéndose las formas dendríticas clásicas de los copos de nieve. Muchos cristales aparecen mal formados porque su desarrollo se ha visto estorbado por las paredes del recipiente, por otros cristales vecinos u otra causa cualquiera. Los cristales de los metales, como el aluminio, o de las aleaciones, como el bronce, latón, etc., crecen hasta hacer contacto con los cristales vecinos también en fase de crecimiento. Los cristales del cloruro sódico aparecen con frecuencia asociados en forma de tolva por haberse formado en la superficie de una disolución.
La apariencia geométrica regular no es un requisito necesario en las sustancias cristalinas. Un diamante recién descubierto suele parecerse de ordinario a un trozo de vidrio y sólo toma una forma cristalina cuando se le somete a una cuidadosa exfoliación según los planos convenientes (v. Diamante). Otros materiales pueden cristalizar parcialmente, es decir, no llegar a una perfecta ordenación de los nodos de su red. El nilón y el caucho son buenos ejemplos; ambos, el caucho al ser estirado y el nilón después de estirado, son casi completamente cristalinos.
• Propiedades De Los Cristales: Los cristales poseen propiedades físicas muy particulares por causa del ordenamiento interno de su red cristalina. Salvo en los pertenecientes al sistema cúbico, las propiedades físicas de un cristal varían según la dirección en que se determinen. El índice de refracción la dureza, el coeficiente de... Para seguir leyendo ver: Propiedades De Los Cristales
Se usa o puede usarse como: sustantivo femenino, en sentido figurado
¿Cómo separar en sílabas cristalografía?
cris-ta-lo-gra-fí-a La palabra cristalografía tiene 6 sílabas.
¿Dónde tiene acentuación cristalografía?
Tiene su acento gráfico (tilde) en la sílaba: fí Tipo de acentuación de cristalografía: Palabra grave (también llana o paroxítona). Posee hiato acentual í-a.
Pronunciación de cristalografía
Pronunciación (AFI): [ kɾis.ta.lo.ɤɾaˈfia ]
Cantidad de letras, vocales y consonantes de cristalografía
Palabra inversa: aífargolatsirc Número de letras: 14 Posee un total de 6 vocales: i a o a í a Y un total de 8 consonantes: c r s t l g r f
¿Es aceptada "cristalografía" en el diccionario de la RAE?
