¿Qué son los Cristales?

Una de las peculiaridades del mundo de los minerales y que constituye una verdadera maravilla es el hecho de que la mayor parte o la casi totalidad de los ejemplares están constituidos por cristales, es decir por cuerpos de forma geométrica de tal perfección que no parece que puedan ser naturales.

De hecho, las reacciones de un profano delante de las vitrinas de un museo de minerales indican casi siempre que el público "naturalmente" considera que los cristales expuestos se han preparado expresamente de esa forma para que resulten más bonitos, El observador dotado de sentido crítico, por el contrario, se da cuenta rápidamente que sería virtualmente imposible obtener manualmente uno de osos cristales tal y como se exponen.

Las propiedades de los cristales.

La pregunta surge de inmediato: cómo es posible, entonces, que estos cristales se formen por si solos en la naturaleza y a que se debe su perfección?. En efecto, los cristales expresan una de las funda mentales propiedades del estado sólido, que es la do que cualquier sustancia en este estado está formada por una disposición ordenada de los átomos en el espacio. Esta disposición o situación es periódica y, por tanto, se repite con un cierto intervalo en las tres direcciones, además, casi siempre manifiesta simetrías de tipo rotatorio.

En otras palabras, rotando lentamente el cristal en las tres direcciones (ejes de simetría) o reflejándola sobre ciertos planos (planos de simetría), como si se tratase de espejos, o transponiéndola por la parte opuesta a través de un punto (centro de simetría) o rotándola y reflejándola al mismo tiempo según ciertas reglas, siempre aparece como era al principio.

Además de la regularidad de sus caras, es justamente la existencia de esta simetría la que da lugar a la forma de los cristales tan bonita desde un punto de vista estético: recordemos, por ejemplo, los octaedros perfectos de fluorita o de magnetita, los cubos de sal común o de pirita o las maravillosas secuencias regulares de las distintas caras del apatito, de la vesubianita y en muchos otros ejemplares de minerales, especialmente procedente de los Alpes.

Regresando a la cuestión esencial que nos ocupa sobre los cristales, es difícil comprender como los átomos se pueden unir entre ellos de un modo tan regular, formando edificios de enorme complejidad respecto a sus infinitas dimensiones. De hecho, es precisamente esta regularidad que se produce ya en la escala atómica de la que derivan la perfección y la armonía de las formas del propio cristal. Solamente el avanzado estudio de la química y de la física pueden abastecernos de una explicación satisfactoria de tal fenómeno: aquí expondremos solamente un brevísimo apunte.

Ante todo, los átomos no se unen entre ellos por casualidad, en el sentido de permitir cualquier enlace, sino que existen reglas muy precisas que se intuyeron sobre una base muy concreta de carácter científico a fines del siglo XVII. Estas reglas han sido plenamente confirmadas por todo tipo de observaciones, incluyendo la directa de las estructuras cristalinas que se puede obtener mediante estudios de rayos X.

Se encuentra, entonces, que los átomos se unen en proporciones muy bien determinadas y con disposiciones características de ligazones: por ejemplo, en el diamante, en los compuestos semejantes a él, el átomo de carbono está en el centro de un tetraedro regular, o casi regular, en cuyos vértices se encuentran los demás átomos con los cuales está unido. No sólo, sino que también entre cada uno de estos átomos, la resistencia del lazo de unión asume un valor exacto característico del propio compuesto y más generalmente de un tipo particular de la serie de compuestos en cuestión.

En otros casos, como, por ejemplo, el azufre, el rejalgar, etc., los átomos se unen efectivamente entre ellos, en pequeñas unidades (molécula), sin formar un enorme edificio mantenido unido por enlaces químicos; sin embargo, para la inmensa mayoría de todos los demás minerales no existen las moléculas. Incluso en los casos en que hay molécula, si la temperatura no es excesiva como para hacer fundir o volatilizar el sólido, éstas se agregan las unas a las otras, atrayéndose por medio de enlaces débiles (fuerzas de Van der Waals).

Si, a groso modo, podemos decir que cuanto más próximas estén las moléculas la una de la otra tanto mejor estarán en conjunto, siendo menor la energía compleja del sistema, la consecuencia lógica es que prevalece el mejor contacto y por tanto, cuanto más compacto posible, mejor.

Las clases y sistemas de simetría. Para expresar la simetría de los cristales en general para cada tipo de cristal (y, por tanto, para cada especie), nos referimos a una clase de simetría, es decir, a un cierto grupo de operaciones de rotación, reflexión, etc. Se puede demostrar que no todas las operaciones están permitidas, puesto que muchísimas son incompatibles con la estructura periódica y también entre las que están permitidas no puede producirse cualquier combinación, puesto que existen sólo 32 casos posibles y, por tanto, sólo existen 32 clases de simetría.

Tradicionalmente, estas clases se reagrupan de forma más o menos arbitraria en sistemas, y es justamente el sistema el que se indica generalmente para cada mineral. Los sistemas son siete, y del menos simétrico al más simétrico tenemos sucesivamente el triclínico el monoclínico, el rómbico, el trigonal, el tetragonal, el hexagonal y el cúbico (o isométrico).

ENCICLOPEDIA LOS MINERALES, Ediciones Nueva Lente, página 96