1. Material con orden a corta distancia, larga distancia y completamente desordenado:
- Corta distancia: Vidrio (estructura amorfa).
- Larga distancia: Cristal de sal (NaCl).
- Completamente desordenado: Gas, como el oxígeno (O₂).
2. Diferencias entre sólidos, líquidos y gases:
- Sólidos: Tienen forma y volumen definidos, átomos organizados de forma regular o irregular.
- Líquidos: Tienen volumen definido pero adoptan la forma del recipiente; las partículas están menos organizadas que en sólidos.
- Gases: No tienen forma ni volumen definidos; sus partículas están desordenadas y separadas.
3. Propiedades de la materia cristalina:
- Orden periódico en su estructura interna.
- Anisotropía (propiedades físicas dependen de la dirección).
- Alta estabilidad térmica y mecánica.
4. Material isótropo y anisotropo:
- Isótropo: Tiene propiedades físicas iguales en todas las direcciones. Ejemplos: Vidrio, plásticos amorfos.
- Anisótropo: Tiene propiedades que dependen de la dirección. Ejemplos: Grafito, mica.
5. Ejemplos de materiales isótropos y anisótropos:
- Isótropos: Vidrio, plástico.
- Anisótropos: Mica, calcita.
7. ¿Qué es el orden periódico?
Es la repetición regular y sistemática de los átomos, iones o moléculas en un material cristalino.
8. ¿Puede existir orden no periódico?
Sí, en materiales como los cuasicristales, donde hay orden pero no periodicidad estricta.
9. ¿Qué es la traslación?
Es una operación de simetría que mueve una estructura cristalina en una dirección específica, repitiendo su patrón.
10. Propiedades derivadas de la periodicidad en cristales:
- Alta simetría.
- Anisotropía.
- Difracción de rayos X.
11. Homogeneidad, anisotropía y simetría:
- Homogeneidad: Propiedades uniformes en toda la estructura.
- Anisotropía: Variación de propiedades según la dirección.
- Simetría: Propiedad de repetirse regularmente bajo operaciones específicas.
12. ¿Qué es una red y qué representa?
Una red es una disposición periódica de puntos en el espacio que representa la estructura cristalina. Se construye repitiendo traslaciones en las tres dimensiones.
13. ¿Qué es un nudo?
Es un punto en una red cristalina que representa la posición de un átomo, ion o molécula.
14. ¿Cuántas traslaciones se pueden definir en una red?
Infinitas, ya que cualquier combinación lineal de los vectores base genera una nueva traslación.
15. ¿Qué son traslaciones fundamentales?
Son los vectores básicos que generan la red cristalina.
16. ¿Cuántas traslaciones fundamentales hay en una red tridimensional?
Tres, correspondientes a los tres vectores de la celda unidad.
17. ¿Qué es una fila y un plano reticular?
- Fila reticular: Línea formada por puntos de una red.
- Plano reticular: Plano que pasa por múltiples nudos de la red.
18. ¿Qué es el espaciado reticular?
Es la distancia entre planos reticulares consecutivos en una red cristalina.
19. Vectores primitivos y no primitivos:
- Primitivos: Generan toda la red cristalina con menor volumen.
- No primitivos: Generan la red, pero incluyen repeticiones adicionales.
20. ¿Cuántos pares de vectores primitivos hay en una red plana?
Dos pares de vectores primitivos.
21. ¿Cuántos vectores primitivos hacen falta en una red tridimensional?
Tres vectores primitivos.
22. Diferencia entre celdas primitivas y múltiples:
- Primitivas: Contienen un solo nudo por celda.
- Múltiples: Contienen más de un nudo por celda.
23. ¿Qué es la multiplicidad de una celda?
Es el número de nudos dentro de una celda unidad.
24. Multiplicidad de una celda primitiva:
1 nudo por celda.
25. Diferencia de volumen entre celdas primitivas:
Todas las celdas primitivas tienen el mismo volumen en una misma red.
26. Diferencia entre celda múltiple y primitiva:
La diferencia está en la cantidad de nudos que contienen; el volumen de la celda múltiple es un múltiplo de la primitiva.
27. ¿Tienen las celdas múltiples el mismo volumen?
Sí, siempre que estén en la misma red y sean equivalentes.
28. ¿Qué es el motivo?
Es el conjunto de átomos, moléculas o iones que se asocian a cada nudo de la red cristalina.
29. Familias de filas y planos reticulares:
- Familias de filas reticulares: Conjuntos paralelos de filas en la red.
- Familias de planos reticulares: Conjuntos paralelos de planos.
30. Sistema cristalino con a = b ≠ c, α = β = γ = 90°:
Tetragonal.
31. Tipos de mallas planas y definición:
Cinco tipos: Cuadrada, rectangular, hexagonal, rómbica y oblicua. Se definen por las relaciones entre sus vectores base y ángulos.
32. Redes tridimensionales al apilar mallas planas:
14 redes de Bravais.
33. Simetría mínima de cada sistema cristalino:
- Cúbico: 4 ejes de rotación ternarios.
- Tetragonal: 1 eje de rotación cuaternario.
- Hexagonal: 1 eje de rotación sextenario.
- Rómbico: 3 ejes de rotación binarios.
- Monoclínico: 1 eje de rotación binario.
- Triclínico: Ninguna simetría rotacional.
34. Constantes reticulares de cada sistema cristalino:
- Cúbico: a = b = c; α = β = γ = 90°.
- Tetragonal: a = b ≠ c; α = β = γ = 90°.
- Hexagonal: a = b ≠ c; α = β = 90°, γ = 120°.
- Rómbico: a ≠ b ≠ c; α = β = γ = 90°.
- Monoclínico: a ≠ b ≠ c; α = γ = 90°, β ≠ 90°.
- Triclínico: a ≠ b ≠ c; α ≠ β ≠ γ ≠ 90°.
35. Significado de los símbolos:
- m: Plano de simetría.
- 1, 2, 3, 4, 6: Orden del eje de rotación.
- g: Plano de deslizamiento.
36. ¿Pueden existir ejes de orden 5, 7 o superiores?
No, porque no permiten el empaquetado periódico tridimensional.
37. Diferencia entre simetría puntual y espacial:
- Simetría puntual: Conserva un punto fijo.
- Simetría espacial: Incluye traslaciones periódicas.
38. ¿Qué es una operación de simetría?
Transformación que mantiene inalterada la estructura cristalina.
39. Grupo puntual de simetría:
Conjunto de operaciones de simetría que conservan un punto fijo. No incluye traslaciones.
40. Planos de deslizamiento:
Planos donde una parte del cristal se traslada y desliza sobre otra.
41. Simbología:
cmm, p4m, pg: Representan grupos espaciales.
42. Significado de 2/m 2/m 2/m:
Es un grupo puntual con ejes binarios y planos de simetría perpendiculares.
43. Diferencias entre 4/m y 4mm:
- 4/m: Tiene un eje cuaternario con un plano perpendicular.
- 4mm: Tiene un eje cuaternario con planos perpendiculares múltiples.
44. ¿Qué es un eje helicoidal?
Un eje que combina rotación con traslación a lo largo del eje.
45. Índices de Miller:
Sistema para representar planos en una red cristalina mediante tres números enteros (h, k, l).
46. ¿Qué es una zona?
Una dirección común en el espacio cristalino definida por varios planos.
47. ¿Qué formas dan lugar a las siguientes figuras?
Esto requiere un diagrama o más contexto. Si necesitas ayuda con ejemplos específicos, indícalo.
48. ¿De qué es consecuencia la morfología externa de los cristales?
De la estructura interna cristalina, específicamente la disposición periódica de los átomos y la simetría de la red cristalina.
49. ¿Qué entiendes por materia cristalina?
Es un material cuyos átomos, iones o moléculas están organizados en un patrón repetitivo y periódico que se extiende en las tres dimensiones del espacio.
50. Constantes reticulares del sistema tetragonal:
- Relación paramétrica: a = b ≠ c.
- Ángulos: α = β = γ = 90°.
51. Constantes reticulares del sistema rómbico:
- Relación paramétrica: a ≠ b ≠ c.
- Ángulos: α = β = γ = 90°.
52. ¿Qué definen dos nudos consecutivos en una red?
Definen un vector de traslación, que describe la periodicidad de la red.
53. Define fila y plano reticular:
- Fila reticular: Línea que pasa por una secuencia de nudos en una red cristalina.
- Plano reticular: Superficie que contiene varios nudos organizados periódicamente.
54. ¿Qué son las redes de Bravais y cuántas hay?
Las redes de Bravais son las posibles disposiciones periódicas de puntos en el espacio tridimensional. Existen 14 redes de Bravais clasificadas en 7 sistemas cristalinos.
55. ¿Qué dice la Ley de Steno?
Los ángulos entre las caras correspondientes de los cristales de la misma sustancia son constantes, independientemente del tamaño o forma del cristal.
56. ¿En qué consisten los ejes de inversión?
Son operaciones de simetría que combinan una rotación y una inversión a través de un punto central.
57. ¿Qué es una vacancia?
Es un defecto cristalino donde falta un átomo, ion o molécula en su posición regular en la red cristalina.
58. Constantes reticulares del sistema cúbico:
- Relación paramétrica: a = b = c.
- Ángulos: α = β = γ = 90°.
59. ¿Qué es un átomo intersticial?
Es un átomo ubicado en los espacios intersticiales de la red cristalina, fuera de su posición regular.
60. ¿Qué es un defecto Frenkel y Schottky?
- Frenkel: Un ion se desplaza de su posición normal y ocupa un sitio intersticial.
- Schottky: Faltan pares de iones (cationes y aniones) en posiciones regulares de la red.
61. ¿Qué es una dislocación helicoidal?
Es un defecto cristalino donde el desplazamiento de los átomos genera una estructura en espiral a lo largo de una línea de dislocación.
62. ¿Qué es una dislocación de filo?
Es un defecto cristalino donde un plano de átomos termina dentro del cristal, creando una línea de deformación.
63. ¿Qué es una macla?
Es la unión de dos o más cristales de la misma sustancia en una orientación específica, generando un patrón simétrico.
64. Define polimorfismo:
Es la capacidad de un material para existir en más de una estructura cristalina.
65. Ejemplos de polimorfismo:
- Carbono: Grafito y diamante.
- Sílice: Cuarzo y tridimita.
66. Define politipismo:
Es un caso particular de polimorfismo donde las diferencias estructurales ocurren en una dimensión (apilamiento de capas).
67. Constantes reticulares del sistema triclínico:
- Relación paramétrica: a ≠ b ≠ c.
- Ángulos: α ≠ β ≠ γ ≠ 90°.
68. Define isomorfismo:
Es la capacidad de sustancias químicamente diferentes de cristalizar en la misma estructura cristalina.
69. Diferencias entre teorías clásicas de crecimiento de cristales y por agregación:
- Clásicas: Basadas en el depósito de partículas sobre la superficie del cristal.
- Agregación: Basadas en la unión de nanoestructuras o partículas preformadas.
70. Multiplicidad de una red cúbica tipo F e I:
- F (centrada en caras): 4.
- I (centrada en cuerpo): 2.
71. Significado de P, C, I y F:
- P: Celda primitiva.
- C: Centrada en base.
- I: Centrada en cuerpo.
- F: Centrada en caras.
72. ¿Qué es la birrefringencia?
Es la diferencia en los índices de refracción de un cristal anisótropo dependiendo de la dirección de la luz.
73. Minerales ópticamente isótropos y anisótropos:
- Isótropos: Vidrio, fluorita.
- Anisótropos: Mica, calcita.
74. ¿A qué se deben los colores de interferencia?
A la birrefringencia y al espesor del cristal bajo luz polarizada.
75. ¿Qué es el retardo?
Es la diferencia de tiempo que una onda tarda en recorrer el cristal dependiendo de su dirección.
76. Posiciones de extinción de un cristal anisótropo:
Cuatro posiciones en un giro completo de 360°.
77. Relación entre longitud de onda y energía:
Son inversamente proporcionales.
78. Observación del pleocroísmo:
Con el analizador colocado en el microscopio petrográfico.
79. Observación del color de un mineral:
Sin el analizador.
80. Observación del relieve de un mineral:
Sin el analizador.
81. Significado de cristal idiomorfo, subidiomorfo y alotriomorfo:
- Idiomorfo: Con caras bien definidas.
- Subidiomorfo: Caras parcialmente definidas.
- Alotriomorfo: Sin caras definidas.
82. Diferenciación de fracturas y líneas de exfoliación:
Las fracturas son irregulares; las líneas de exfoliación son paralelas y regulares bajo el microscopio.
83. Diferencia entre forma y hábito:
- Forma: Geometría externa del cristal.
- Hábito: Apariencia general del cristal, incluyendo imperfecciones.
84. Observación de maclas en el microscopio petrográfico:
Con el analizador colocado.
85. Cristal isótropo con y sin analizador:
- Con analizador: Oscuro en todas las posiciones.
- Sin analizador: Uniforme en color.
86. Diferenciación entre minerales opacos e isótropos:
Los opacos no transmiten luz en ninguna condición, mientras que los isótropos sí lo hacen.
87. Apariencia de una macla polisintética:
Alternancia de bandas claras y oscuras bajo luz polarizada.
88. Luz utilizada en el microscopio petrográfico:
Luz blanca y polarizada (policromática).
89. Polarizadores en el microscopio petrográfico:
Dos polarizadores: uno inferior (polarizador) y uno superior (analizador).
90. Diferencia entre luz blanca, policromática y monocromática:
- Luz blanca: Contiene todas las longitudes de onda.
- Policromática: Contiene varias longitudes de onda específicas.
- Monocromática: Una sola longitud de onda.
91. ¿La difracción de rayos X da información sobre la estructura cristalina o composición química?
Sobre la estructura cristalina, al determinar la disposición periódica de los átomos en la red.
92. ¿La fluorescencia de rayos X da información sobre la estructura cristalina o composición química?
Sobre la composición química, ya que identifica los elementos presentes en la muestra.
93. ¿Es útil la difracción de rayos X para estudiar fases amorfas?
No, porque las fases amorfas carecen de orden periódico, que es necesario para obtener patrones de difracción.
94. Ley de Bragg y su fórmula:
La Ley de Bragg describe cómo los rayos X son difractados por planos cristalinos:
nλ = 2d sinθ
Donde n es un entero, λ la longitud de onda, d la distancia entre planos y θ el ángulo de difracción.
95. ¿Se pueden diferenciar polimorfos con difracción de rayos X?
Sí, porque los polimorfos tienen diferentes estructuras cristalinas, lo que genera patrones de difracción distintos.
96. ¿Qué significa que un compuesto sea homodésmico?
Significa que todas las uniones químicas en el compuesto son del mismo tipo y tienen la misma fuerza.
97. ¿Qué significa que un compuesto sea heterodésmico?
Significa que las uniones químicas en el compuesto son de diferentes tipos o tienen diferentes fuerzas.
98. ¿Qué es un poliedro de coordinación?
Es una figura geométrica que representa la disposición de los átomos o iones que rodean a un ion central en una estructura cristalina.
99. ¿Qué indica el número de coordinación?
Indica el número de átomos, iones o moléculas más cercanos que rodean a un ion central en una red cristalina.
100. ¿En qué caso se da la coordinación 12?
Ocurre en empaquetados densos como el empaquetamiento cúbico compacto (FCC) y hexagonal compacto (HCP), donde cada átomo tiene 12 vecinos inmediatos.