Cristais

Graduação em Química (UNIB, 2008)

Diversos são os processos de cristalização no universo mineralógico e, por conseguinte, teremos diversificações nos cristais formados. O ambiente químico (composição química), a temperatura e a pressão do local onde se formam os minerais é fator limítrofe na formação dos cristais.

Denominamos minerais elementos ou compostos químicos que foram formados em condições geológicas naturais, apresentando assim composição química e propriedades cristalográficas definidas. São estes parâmetros que são utilizados para definir um cristal, pois estes são formados em ambientes geológicos ideais e apresentam, por consequência, uma série de propriedades únicas entre os minerais (surgimento de faces, arestas e vértices geométricos no corpo rochoso).

A cristalografia estuda a origem e formação dos cristais, classificando-os. Os seguintes critérios devem ser observados, de maneira a permitir a caracterização dos cristais:

  • Composição química do mineral
  • Cristalização interna e externa
  • Processo de formação geoquímica
  • Processo de formação inorgânica

A composição química do mineral indica seus elementos químicos, representada pelos coeficientes de determinados átomos na fórmula geral do mineral. Por exemplo, minerais que apresente o ânion silicato (SiO44-) remeterão à classe dos silicatos e ânions nitrato (NO3-) ao grupo dos nitratos. Esta classificação permite o agrupamento devido à natureza da composição química do mineral e, por conseguinte, do cristal analisado.

Os processos de cristalização definem propriedades importantes dos cristais: o retículo cristalino, o hábito cristalino e a clivagem. Ambos dependem das condições de formação do mineral, sendo este um fator determinante na formação dos cristais. Cristais precisam de ambientes geológicos “calmos” para crescer e desenvolverem-se, exibindo as qualidades que os definem.

Retículo cristalino remete à estrutura atômica apresentada pelo mineral e sua organização de átomos em espaço tridimensional, obedecendo a preceitos da simetria cristalográfica (simetria na distribuição dos átomos do mineral em relação ao plano simétrico central). Quando este retículo é formado em ambientes ideais, influencia o hábito cristalino, a forma geométrica externa natural do cristal. Cristais de halita (NaCl), apresentam hábito cristalino cúbico de corpo centrado e sofrem clivagem (quebra) em planos que apresentam as ligações químicas mais fracas. Logo, seus cristais serão cúbicos.

Os sistemas cristalinos apresentam-se classificados de maneira a permitir a identificação prévia do nível organizacional da estrutura interna do mineral, partindo do cúbico, de maior simetria, ao triclínico que apresenta a menor simetria.

Sistema cristalino Minerais
Cúbico Diamante*, granada, halita
Tetragonal Rutilo, cassiterita
Hexagonal Berilo, Quartzo β, grafita*
Trigonal Turmalina, coríndon, Quartzo α
Ortorrômbico Topázio, olivina, enxofre*
Monoclínico Mica, ortoclásio, enxofre*
Triclínico Plagioclásio, microclínio

Tabela adaptada do livro: Decifrando a terra – cap. 2 Minerais e rochas. p.31.
* variações de cristais com o mesmo elemento químico

A química, através dos estudos da alotropia, observa as propriedades dos minerais que apresentam a mesma composição química, como o diamante e a grafita (formados por carbono).

O processo de formação geoquímica nos remete aos processos utilizados para formar o cristal, diferindo entre duas possíveis formas: natural ou sintético. Minerais e cristais que se formam de maneira natural ocorrem espontaneamente no ambiente, enquanto suas contrapartes sintéticas não são denominadas minerais, embora apresentem todas as suas propriedades.

O processo de formação inorgânica do mineral delimita apenas os processos geoquímicos como formadores de minerais. Processos oriundos de seres vivos (formação do âmbar, da pérola) não são considerados processos inorgânicos e seus produtos são denominados mineralóides.

Referências:

BUNN, C.W – Cristais: seu papel na natureza e na ciência – São Paulo: Ed. Nacional/EDUSP. 1972. p. 58 – 145.

TEIXEIRA, W; [et.al] – Decifrando a terra – São Paulo: Oficina de textos, 2000. p.27 – 42.

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