Edificios Mixtos

En muchos casos una misma sustancia presenta una combinación de varios tipos de redes cristalinas , a menudo orientadas en planos o siguiendo un eje de simetría. En tales casos, la distribución de las redes y el predominio de una u otra determinará muchas propiedades de la sustancia, como la dureza o la conductividad eléctrica.

Un ejemplo típico de red mixta es el grafito, formado por átomos de carbono con enlace covalente muy fuerte distribuido en capas paralelas. Las conexiones entre las capas, sin embargo, son muy débiles, lo que permite separar láminas muy finas de este mineral con mucha facilidad.

Ejemplo de enlace mixto en el grafito. Los enlaces de Van de Waals, similares a los de los gases, mantienen unidas, a duras penas, las láminas de carbono.

Edificios Moleculares

En este caso, la red está formada por moléculas con carga neutra. La cohesión, muy débil, se basa en cargas eléctricas residuales de baja intensidad. Es característica de los compuestos orgánicos, aunque también existe en sustancias como el azufre.

Ej: Hielo ( H20 congelada )

> Molécula de agua en estado sólido

Edificios Metálicos

Los cuerpos metálicos presentan un tipo de enlace de gran cohesión debido a que varios átomos comparten una nube de electrones que circulan de una órbita a otra sin pertenecer a un núcleo concreto. Esta propiedad, característica de elementos poco electronegativos, proporciona a los metales sus propiedades de dureza, tenacidad y gran conductividad electrotérmica.

En metales en estado sólido , los átomos se encuentran empaquetados relativamente muy juntos en una ordenación sistemática o estructura cristalina . Por ejemplo la disposición de los átomos del cobre en el cobre cristalino consiste que los átomos están tan juntos que sus electrones externos de valencia son atraídos por los núcleos de sus numeroso vecinos . En el caso del cobre sólido cada átomo está rodeado por otros 12 átomos más próximos . Los electrones de valencia no están por lo tanto asociados férreamente a un núcleo en particular y así es posible que se extiendan entre los átomos en forma de una nube electrónica de carga de baja densidad o gas electrónico. Los átomos en un enlace metálico sólido se mantienen juntos por enlace metálico para lograr un estado de más baja energía ( o más estable) . Para el enlace metálico no hay restricciones sobre pares electrónicos como en el enlace covalente o sobre la neutralidad de carga como en el enlace iónico . En el enlace metálico los electrones de valencia más externos de los átomos son compartidos por muchos átomos circundantes y de este modo , en general , el enlace metálico no resulta direccional .

Edificios Covalentes

En el enlace convalente dos o más átomos se mantienen cohesionados debido a que comparten un número par de electrones (de dos en adelante). Es un tipo de edificio químico muy corriente entre elementos electronegativos.

Por sus peculiares características, se trata del enlace químico más fuerte que se conoce, aunque la consistencia de la red depende en gran medida de la orientación de los enlaces. El enlace covalente es propio de algunos compuestos muy comunes, como el agua, el amoniaco, la molécula de oxígeno o el metano, y también se encuentra en la mayor parte de los minerales duros, como el diamante.

Estos edificios están formados por un número muy elevado de átomos iguales o distintos, unidos entre sí. Se trata de cristales cuyos átomos se enlazan covalentemente.

En general, estos edificios están formadas a partir de carbono o de silicio. El primero se presenta en forma de diamante (átomos de carbono unidos en las tres direcciones del espacio con geometría sp³), o gráfito (átomos de carbono con geometría sp² formando hexágonos unidos en dos direcciones formando láminas), mientras que el segundo lo hace como sílice (SiO2) que forma minerales como cuarzo, ópalo, etc., e incluso la arena de las playas. Su estructura es tetraédrica con el silicio como átomo central.

Como consecuencia se hará preciso diferenciar las propiedades según a qué tipo de compuestos se refieran.

Edificios Iónicos

Este tipo de enlace se basa en el intercambio de electrones libres entre átomos con carga eléctrica (iones). Los iones pueden ser negativos (aniones) o positivos (cationes). El resultado es una conexión química muy fuerte debido a la atracción eléctrica mutua entre las cargas opuestas del anión y el catión.

En un enlace de este tipo el catión ocupa la posición central de la red y a su alrededor se dispone una cierta cantidad (número de coordinación) de aniones. La cantidad de aniones depende del tamaño relativo de éstos y del catión central, lo que se llama radio iónico. En términos generales, un catión grande suele disponer de una mayor cantidad de aniones a su alrededor.

Este tipo de enlace es característico de una serie de minerales muy comunes:

• Sulfatos y sulfuros
• Carbonatos
• Halogenuros
• Ciertos óxidos

Cristaloquímica

La cristaloquímica es una rama de la cristalografía que estudia la composición de la materia cristalina y su relación con la fórmula cristalográfica. Incluye el estudio de los enlaces químicos, la morfología y la formación de estructuras cristalinas, de acuerdo con las características de los átomos,iones o moléculas, así como su tipo de enlace.

Los cristales poseen propiedades químicas especiales que varían según el tipo de elemento presente en los nudos de la red. La clasificación de los cristales y su estudio de acuerdo a estas características es la materia de la que se encarga la cristaloquímica.

Podemos encontrar en los cristales, distintos de edificios tales como:

• Edificios Iónicos
• Edificios Covalentes

• Edificios Metálicos

• Edificios Moleculares

• Edificios Mixtos