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Orientación Universidad
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Simetria en geologia, Apuntes de Geología

Asignatura: Geología, Profesor: , Carrera: Química, Universidad: UAM

Tipo: Apuntes

2016/2017

Subido el 07/11/2017

julimanza
julimanza 🇪🇸

4.4

(13)

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TEMA 4. MODELO RETICULAR
4.1. Principios generales
4.2. Tipos de retículos
4.3. Sistemas cristalinos. Redes mono, bi y tridimensionales
4.4. Notación de puntos, líneas y planos en redes espaciales
4.5. Sistemas cristalinos. Relación entre morfología externa y ordenación
interna. Cálculo cristalográfico básico. Proyección estereográfica.
4.6. Notación de caras en proyección. Formas básicas
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TEMA 4. MODELO RETICULAR

4.1. Principios generales 4.2. Tipos de retículos 4.3. Sistemas cristalinos. Redes mono, bi y tridimensionales 4.4. Notación de puntos, líneas y planos en redes espaciales 4.5. Sistemas cristalinos. Relación entre morfología externa y ordenación interna. Cálculo cristalográfico básico. Proyección estereográfica. 4.6. Notación de caras en proyección. Formas básicas

La red cristalina

CRISTAL:

Sólido homogéneo que posee

un orden interno tridimensional

de largo alcance

Se describe matemáticamente mediante una

red tridimensional periódica (rtp)

rtp es un conjunto de “nodos” definidos por

un vector de traslación:

T = p· a + q· b + r· c p, q y r = 0,1,2,...  ;números enteros a, b y c = vectores de traslación módulo = parámetros de red

Conceptos básicos para la descripción de redes cristalinas orden interno = periodicidad y simetría periodicidad: es una propiedad del cristal que implica la existencia de una traslación o periodo de identidad. Traslación: es la distancia según la cual las unidades estructurales del cristal se repiten idénticamente a lo largo de una dirección dada. simetría:es un conjunto de transformaciones (operaciones) que hacen unas direcciones equivalentes a otras. las operaciones de simetría : describen el proceso que hay que seguir para hacer coincidir objetos idénticos. Implica que los “nodos”, “direcciones” y “planos” de la “red” contienen ,a su vez, operadores de simetría

periodicidad periodicidad periodicidad periodicidad periodicidad periodicidad y simetría periodicidad y simetría periodicidad y simetría periodicidad y simetría periodicidad y simetría periodicidad y simetría periodicidad y simetría periodicidad y simetría periodicidad y simetría periodicidad y simetría periodicidad y simetría periodicidad y simetría periodicidad y simetría periodicidad y simetría periodicidad y simetría periodicidad y simetría periodicidad y simetría periodicidad y simetría a b

DEFINICIONES BÁSICAS

red cristalina: grupo de “nodos” organizados en el espacio de tal forma

que cada nodo tiene el mismo entorno.

unidad estructural: átomos, grupos de átomos o iones y moléculas que se

repiten en la estructura cristalina.

motivo: porción asimétrica mínima de la unidad estructural que se repite

por las traslaciones de la red y los elementos de simetría asociados

celda unidad: volumen definido por los vectores de la red, a , b y c. Es la

unidad mínima de volumen que permite la construcción del volumen

total de un cristal mediante su yuxtaposición.

cristal (estructura cristalina): Es el resultado de la repetición de un

motivo mediante los operadores de traslación (celda unidad) y de

simetría definidos en la red.

motivo y unidad estructural C C

F

H

F

H

C C

H

H

H

H

motivo m m m C C

F

H

H

F

unidad estructural

ejes cristalográficos: son las direcciones de las traslaciones

fundamentales tomadas desde un origen arbitrario. La

representación de este sistema de referencia se denomina cruz

axial

relación axial

los parámetros de red se expresan frecuentemente en

términos relativos, y no como distancias absolutas

se define como:

a 0 , b 0 y c 0 son los módulos de

las traslaciones fundamentales

a b b b c b 0 0 0 0 0 0 : : c 0 a 0 b 0

Notación de direcciones (ejes de zona) y planos reticulares (índices de Miller)

  • Las direcciones (filas reticulares) y planos (planos reticulares) en una red cristalina se simbolizan mediante magnitudes vectoriales cuya base son los tres vectores o traslaciones fundamentales. Los ejes cristalográficos constituyen el sistema de referencia.
  • El vector que caracteriza una fila reticular representa la dirección marcada por la unión de dos nodos cualesquiera en la red.
  • Una dirección con unos determinados índices de Miller es la dirección normal (perpendicular ) a la cara que tiene esos mismos índices de Miller.
  • Las notaciones de caras se representan entre paréntesis y las de direcciones entre corchetes. (h k l) y [u v w]

La dirección de una fila reticular se simboliza de

forma general como

[u v w ]

se denomina símbolo de zona y representa al vector:

ruvw = u·a + v·b + w·c

u, v y w son números enteros no divisibles por un

factor común.

zona: grupo de planos reticulares que se cortan

según una dirección común paralela

Notación de planos reticulares: índices de Miller (h k l) Un plano reticular corta a los ejes cristalográficos a unas distancias que deben ser un número entero o una fracción sencilla de las traslaciones fundamentales m·a : n·b : p·c plano A : 2·a : 1·b : 2·c 2:1:2 parámetros de Weiss (1/2, 1/1, 1/2) · 2 (1 2 1) índices de Miller

A

B

Plano B: 1a :1/2 b :1c 1: ½ : 1 parámetros de Weiss 1/1, 1/ ½ , 1/1 (1 2 1)

C

La notación de un plano reticular se simboliza de forma general

como

(h k l)

se denominan índices de Miller y representan a una familia de

planos reticulares paralelos

h, k y l son números enteros (generalmente sencillos) no

divisibles por un factor común

X m a Y n b Z p c m K h n K k p K l K cte X a h K Y b k K Z c l K X a h Y b k Z c l K

  • • •
    • ; • ; • ; ( / ) • ( / ) • ( / ) • / / /              1 1 1 1 1 La ecuación de un plano reticular se escribe como:

m=K/h; n=K/k; p=K/l ; h=K/m; k=K/n; l=K/p

X /a.K/h + Y/ b.K/h + Z/c.K/l = 1

h.X/a + k.Y/b + l Z/c = K

(h k l) X

Y

Z

ma pc nb (h k l)

a b c 1 2 3 4 notación de caras

  1. 1a:1b:1c
  2. 2a:1b:2c
  3. 3a:3b:3c
  4. 4a:∞b:4c

ZONAS

Símbolo de zona definido por dos planos cristalinos :

* La intersección de dos planos cristalinos no paralelos

define una dirección común a los dos planos: una fila

reticular del cristal

* Esta dirección común se define como eje de zona o

símbolo de zona [u v w]

* Todos los planos que tengan el mismo símbolo de zona

(contienen la misma dirección) se dice que son tautozonales