Índice 1. 2. 3. 4. 5.
Resumen.............................. Resumen..................................................... .............................................. ............................................... ........................ 2 Introducción...................... Introducción............................................. .............................................. .............................................. ...........................3 ....3 Calcanta.................. Calcanta......................................... .............................................. ..........................................................4 ...................................4 Principios Teóricos....................................... eóricos.............................................................. ............................................. .......................5 .5 Procedimi Procedimiento ento experimen experimental. tal...... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .............. ..............7 .....7 a. Mat Material eriales... es........ .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ........... ..............7 ........7 . Procedimi Procedimiento ento..... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... ............... ................... ...............! ......! ". Resulta Resultados. dos...... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ............ ................. ................... ...............13 ......13 7. Conclusiones................................ Conclusiones....................................................... .............................................. .......................................14 ................14 !. #ilio$ra%a...................... #ilio$ra%a............................................. .............................................. ....................................................15 .............................15
1.
Resumen
&sta experiencia tu'o como o(e'o conocer el proceso de cristali)ación *ue se da en la naturale)a+ naturale)a+ traa(ando con sustancias *ue son ,-ciles de conse$uir caronato de calcio+ sul,ato de core penta/idratado 0 alumre 0 cu0a cristali)ación puede reali)arse en casa.
Cristalografía
&n el proceso di'idimos el traa(o en tres partes+ uli)ando sustancias *ue 'aran en su soluilidad+ para conocer de *u ,orma esto a,ecta al proceso de cristali)ación espont-nea. s decidimos traa(ar con tres pos de sustancias+ mencionadas anteriormente 0 cu0as soluilidades 'aran consideralemente. &n el caso del Caronato de Calcio+ su mu0 a(a soluilidad en a$ua alrededor de .13$61m nos dieron el primer panorama sore la relación entre la soluilidad de la sustancia 0 el proceso de cristali)ación+ 0a *ue ,ue pr-ccamente imposile conse$uir *ue la sustancia cristalice. &n un se$undo experimento+ se reali)ó la cristali)ación del 8ul,ato de Core Penta/idratado+ cu0a soluilidad intermedia en a$ua alrededor de 2$61m+ permió reali)ar con ma0or ,acilidad el experimento+ consi$uiendo un $ran monocristal mu0 ien cristali)ado de unos 4.5 cm+ al cao de 4 /oras de inmersión. &n un tercer experimento+ se traa(ó con lumre 8ul,ato de Potasio 0 luminio+ con una ma0or soluilidad 7$61m+ pero se lo$ro conse$uir un cristal de solo 1.5 cm aproximadamente+ a9n as este presenta la ,orma muc/o m-s de:nida de un octaedro. &l presente in,orme se centrar- en la experiencia de la cristali)ación del 8ul,ato de Core Penta/idratado 0a *ue ,ue con el *ue me(ores resultados se pudieron otener.
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2.
Cristalografía
Introducción
os cristales se ,orman a parr de disoluciones+ ,undidos 0 'apores. os -tomos de estos estados desordenados enen una disposición al a)ar+ pero al camiar de temperatura+ presión 0 concentración+ pueden a$ruparse en una disposición ordenada caractersca del estado cristalino. ;ariando las condiciones de presión 0 temperatura de una disolución de la sal o compuesto *ue *ueremos cristali)ar+ podemos lo$rar 'ariar los 'alores de soluilidad+ 0 conse$uir *ue se lle'e a cao la cristali)ación+ de ,orma espont-nea+ 0a *ue los cristales pueden ,ormarse a parr de una solución por descenso de la temperatura o de la presión. &s por esto *ue para esta experiencia se deen de conocer mu0 ien los conceptos de soluilidad+ saturación de una solución+ soresaturación+ 0 tamin los principios termodin-micos 0 :sico*umicos *ue inter'ienen en el proceso. Como e(emplo de cristali)ación a parr de una disolución+ consideraremos al cloruro sódico sal com9n+ disuelto en a$ua. 8i se de(a *ue el a$ua se e'apore+ la disolución conene cada 'e) m-s iones de sodio 0 cloro por unidad de 'olumen concentración.
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3.
Cristalografía
Calcanta Cu8=4>5?2=
a calcanta es un 8ul,ato de Core mu0 solule en a$ua. 8e trata de un mineral secundario *ue se ,orma en climas mu0 secos o en )onas de r-pida oxidación de 0acimientos de core. Por lo $eneral se trata de un mineral de ,ormación de post@minera+ *ue se ,orma en las paredes de las minas 0 por la acción de a$uas super:ciales -cidas sore las 'enas de core. &s un mineral del $rupo ;I sul,atos se$9n la clasi:cación de 8trun).
Propiedades fsicas ustre
A
;treo+ Resinoso
Transparencia
A
Transparente+ Traslucido
Color
A
)ul claro a oscuroB se decolora a a)ul p-lido a la lu).
Ra0a
A
#lanca
ure)a Mo/s
A
2D
Tenacidad
A
Eueradi)o
Cli'a(e
A
Imper,ecto
A
Concoidea
ensidad
A
2.2!2 $6cm3
Propiedades Cristalográcas 8istema Cristalo$r-:coA Triclnico Clase ?@MA 1 F Pinacoidal Grupo &spacialA P1 Mor,olo$aA Prism-co+ Taular. Cristales desarrollados al natural son mu0 raros.
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4.
Cristalografía
Principios Teóricos Solido Cristalino
os sólidos pueden ser cristalinos o amor,os. &n un sólido cristalino+ los -tomos+ iones o molculas est-n ordenados en disposiciones ien de:nidas. &stos sólidos suelen tener super:cies planas o caras *ue ,orman -n$ulos de:nidos entre s. as :las ordenadas de parHculas *ue producen estas caras tamin /acen *ue los sólidos ten$an ,ormas mu0 re$ulares.
Comparaciones esquemácas de a) SiO2 cristalino (cuarzo) y ) SiO2 amor!o ("idrio "olcánico)#
Cristalizaci$n os cristales sur$en de los cambios de estado+ es decir cuando un cuerpo pasa de un estado a otro. Tamin se le conoce como cambio de fase . 8e pueden indicar las si$uientes mutaciones ,undamentales *ue ori$inan a la sustancia cristalinaA a Cristali)ación por
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Cristalografía Soluci$n Saturada y Soresaturada
Jna solución saturada es la *ue conene la ma0or concentración de soluto posile en un 'olumen de disol'ente dado 0 para cierta temperatura. Jna solución soresaturada conene m-s soluto del *ue puede ser disuelto en el disol'ente a esa temperaturaB normalmente se consi$ue al a(ar la temperatura o por e'aporación del disol'ente en una solución saturada. &n este caso+ la adición de cristales de soluto puede pro'ocar su precipitado.
%&cleo de Cristalizaci$n o 'ermen Cristalino 8e denomina al cristal microscópico *ue se /a0a en e*uilirio con la solución soresaturada+ esto *uiere decir *ue este pe*ueKo cristal no 'a a disol'erse+ 0a *ue el sol'ente no acepta m-s candad de soluto+ 0 por el contrario+ 'a a comen)ar a crecer reciiendo a los iones para *ue la solución manten$a su soresaturación m-s o menos constante. Jli)amos un $ermen cristalino para poder conse$uir cristales m-s $randes as-ndonos en los conceptos descritos anteriormente.
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Cristalografía
4. Procedimiento &xperimental 4.1.
Materiales
Recipiente de ;idrio Templado 1$ de 8ul,ato de Core Penta/idratado Cu8=4#5?2= Candad su:ciente de a$ua deslada Papel :ltro &mudo Cristal pe*ueKo de 8ul,ato de Core Jn asidero Jn /ilo de al$odón.
;aso de Precipitado de 4m
1$ de 8ul,ato de Core Penta/idratado
$ua deslada su:ciente
4.2.
Papel
Procedimiento Pá giná 7
Cristalografía
1. Considerando el 'alor de soluilidad para el 8ul,ato de Core Penta/idratado de 2$61m+ se prepara una solución soresaturada+ primero disol'iendo la sustancia a temperatura amiente.
2. a solución ene parte de la sustancia *ue no se /a disuelto+ as es *ue se lle'a esta a eullición+ 0 a los !LC aproximadamente todo el sul,ato *ueda disuelto.
3. Jli)ando el papel :ltro 0 un emudo+ en un recipiente aparte+ se :ltra la solución para eliminar las impure)as. 8e puede oser'ar la suciedad *ue se lo$ró :ltrar.
4. 8e amarra un Calcanta a un /ilo.
pe*ueKo
cristal
de
5. 8e suspende el cristal en la solución.
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Cristalografía
Cristal lue$o de " /oras de inmersión
8e reró el cristal para disol'er nue'amente los cristales *ue se ,orman al ,ondo del recipiente.
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Cristalografía
Cristal lue$o de 1! /oras de inmersión
8e rera el cristal 0 la solución se 'uel'e a lle'ar a eullición para disol'er los cristales *ue se ,orman al ,ondo+ para re$resar as al estado de soresaturación.
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Cristalografía
Cristal lue$o de 24 /oras de inmersión
8e rera el cristal 0 la solución se 'uel'e a lle'ar a eullición para disol'er los cristales *ue se ,orman al ,ondo+ para re$resar as al estado de soresaturación.
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Cristalografía
Cristal lue$o de 3" /oras de inmersión.
&l ritmo del crecimiento del cristal disminu0e consideralemente+ /aiendo crecido mu0 poco en 12 /oras de inmersión+ por lo *ue se da por terminado el experimento. &l empo de inmersión total ,ue de unas 4 /oras.
5.
Resultados
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Cristalografía
Para la cristali)ación del sul,ato de core penta/idratado se lo$ro conse$uir un $ran monocristal mu0 ien cristali)ado de unos 4.5 cm aproximadamente. 8e puede 'isuali)ar a simple 'ista el sistema de cristali)ación de la Calcanta+ el cual pertenece al sistema Triclnico #
Cristal otenido tras 4 /oras de inmersión
". Conclusiones
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Cristalografía
a principal conclusión $enerada a parr de la reali)ación de esta experiencia es *ue la soluilidad (ue$a un papel importante en la cristali)ación. 8e lo$ra determinar una relación en la *ue+ a menor soluilidad+ es m-s di%cil conse$uir cristali)ación. Tamin se puede 'er como esto determina el tamaKo de los cristales *ue se 'an a ,ormar. &n el caso del caronato de calcio+ no se consi$uió ,ormar un $ermen cristalino lo su:cientemente $rande como para poder extraerlo de la solución+ con lo *ue el primer experimento *uedó descartado. Por otro lado+ se puede relacionar la temperatura con la soluilidad como inu0entes en la cristali)ación+ 0a *ue para poder otener cristales $randes se necesita de una sustancia *ue 'are consideralemente su soluilidad con el camio de temperatura. Tamin se puede concluir *ue para poder otener un uen resultado es con'eniente :ltrar con cuidado la solución uli)ando un papel :ltro. 8i el :ltrado no es ueno+ pe*ueKas parHculas de suciedad pueden inter,erir con el crecimiento del cristal+ lo cual no es con'eniente. Tamin es importante mantener la saturación de la solución constantemente+ para lo *ue se dee de disol'er constantemente los cristales *ue se ,ormen al ,ondo del recipiente. 7.
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Cristalografía
!. #ilio$ra%a
T/eodore . #ronB Química: La Ciencia Central Nna &dición. &ditorial Pearson &ducación+ 24
Cornelis Olein+ Cornelius 8. ?urlutB Manual de Mineralogía, Basado en la obra de J. Dana 4ta &dición. &ditorial Re'ert+ 1NN! &.
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