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Cristalografia Forma Externa Mineralogia • Cristalografia – Estudo das formas externas e externas dos cristais. • Mineralogia química – estudo da composição, estabilidade e ocorrências de minerais. • Mineralogia determinativa - Mineral • Ocorrência natural • Homogêneo • Sólido • Composição definida • Formado por processo inorgânicos • Arranjo atômico de ordem elevada. – Estrutura cristalina – – Amorfo Lei de Steno • Lei da constância dos ângulos interfacial • Cristal de quartzo Morfologia do cristal • Cristalização Nucleação • Critica Crescimento do cristal Cristais 012902-a021x.jpg (4353 bytes) snowflakes.jpg (17708 bytes) http://www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/photos/012902-a021.jpg http://www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/photos/snowflakelarge.jpg Estrutura cristalina Formas externas Ordem interna nos cristais Elementos de simetria • Célula cristalina – Rotação Simetria É a preservação da forma e da configuração por meio de um ponto, uma reta ou um plano. Com ela, obtém- se uma forma de outra preservando suas características tais como ângulos, comprimento dos lados, distância, tipos e tamanhos. Elementos de simetria • – Motivo – Duas dimensões – Três dimensões • Eixo de rotação, • Plano espelho • Centro de simetria Imagem:NaCl-Ionengitter.png http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2e/NaCl-Ionengitter.png Motivo de simetria Operações de simetria • Translação » • Rotação • Eixo - centro • Espelho – Inversão • Eixo - centro • Espelho Translação Translação é o movimento que um objeto realiza de um ponto a outro. 1_13 http://nautilus.fis.uc.pt/astro/hu/movi/images/imagem13.jpg Simetria de translação Rotação • Numérico • Simetria 360° 1 • Simetria 180° 2 • Simetria 120° 3 • Simetria 90° 4 • Simetria 60° 6 Rotação (eixo)1 volta (360°) Rotação 2 180° rotação Rotação 3 120° 3 Rotação 4 90° 4 Rotação 6 60° 6 Cristais com 5,7 impossível 8 - combinações Rotação • Ângulos 360° 180° 120° 90° 60° • Símbolo 1 2 3 4 6 Simetria – Espelho (m) Espelho m 1 2 3 4 6 Então ? É simetria espelho? Paralelo m Perpendicular 1/m Então ? Centro de simetria Centro de simetria no espaço Centro de Simetria Roto inversão • Combinação de rotação com um centro de simetria. – 1 volta – mesma do centro de simetria 2 voltas A operação envolve uma rotação de 180° e então inverte em relação ao centro . Símbolo 2 3 voltas de rotoinversão A operação envolve uma rotação de 120° e então inverte em relação ao centro • 3 4 voltas rotoinversão A operação envolve uma rotação de 90° e então inverte em relação ao centro • 4 6 voltas com rotoinversão A operação envolve uma rotação de 60° e então inverte em relação ao centro – Operação igual à 2m • Símbolo 6 Combinações de operações de simetria • 32 combinações possíveis Resumo 1 – 4 giros no eixo de rotação (A4) 4 – 2 giros no eixo de rotação (A2), 2 cortando as faces e 2 cortando os ângulos 5 planos espelho (m), 2 cortando através das faces e 2 cortando através dos ângulos e 1 cortando horizontalmente pelo centro Existe o centro de simetria (i) Simetria do cristal: i, 1A4, 4A2, 5m Resumo Rotoinversão Rotoinversão Rotoinversão Combinações Formas cristalinas Pinacoide Prisma Piramide Bipiramide Relacionado por um Plano de simetria e Ppor um eixo binario Relacionado por um eixo de ordem n e por planos de simetria Zona cristalina Eixo Conjunto de faces paralelas a um eixo. Eixos cristalográficos Razão Axial • Comprimento de X,Y,Z. – Razão X/Y:Y/Y:Z/Y • Então X:1:Y (ortorômbico) Sistemas cristalinos Cúbica Tetragonal Ortorrômbica Monoclínica Triclínica Hexagonal Retículos de Bravais Isométrico a=b=c α=β=γ=90° Simetrias C, 1A4,,4A2,5P 1A3,3A2 1A4,4P 3ª2,2P C, 1A4,1P 1A4 1AP4 Simetria essencial 3 eixos A3 Cúbico Cubo Octaedro Dodecaedro C, 1A4,,4A2,5P 1A3,3A2 1A4,4P 3ª2,2P C, 1A4,1P 1A4 1AP4 Isométrico 3A4,4A3 C. 3ª24A3,3P 3 A2,4 A3,6P 3A4,4A3,6A2 C. 3A4,4A3,6A2,9P Tetragonal a=b≠c α=β=γ=90° a1 a2 P I C, 1A4,,4A2,5P 1A3,3A2 1A4,4P 3ª2,2P C, 1A4,1P 1A4 1AP4 Tetragonal Prismas Prismas ditetragonais C, 1A4,,4A2,5P 1A3,3A2 1A4,4P 3ª2,2P C, 1A4,1P 1A4 1AP4 Dipirâmides C, 1A4,,4A2,5P 1A3,3A2 1A4,4P 3ª2,2P C, 1A4,1P 1A4 1AP4 Diesfenoide e Escalanoedro C, 1A4,,4A2,5P 1A3,3A2 1A4,4P 3ª2,2P C, 1A4,1P 1A4 1AP4 Pirâmide ditetragonal C, 1A4,,4A2,5P 1A3,3A2 1A4,4P 3ª2,2P C, 1A4,1P 1A4 1AP4 Trapeozoedro tetragonal C, 1A4,,4A2,5P 1A3,3A2 1A4,4P 3ª2,2P C, 1A4,1P 1A4 1AP4 C, 1A4,,4A2,5P 1A3,3A2 1A4,4P 3ª2,2P C, 1A4,1P 1A4 1AP4 Dipirâmide tetragonal Orotorrômbico a≠b≠c α=β=γ=90° c a P Orthorhombic = ab C F I b C, 3A2,3P 3A2 1A2,2P (pinacóide) Paraloedro C, 3A2,3P 3A2 1A2,2P Ortorômbico C, 3A2,3P 3A2 1A2,2P Prisma rômbicos C, 3A2,3P 3A2 1A2,2P Dipirâmide rômbicas Pirâmide rômbica C, 3A2,3P 3A2 1A2,2P Hexagonal Elementos de Simetria Planos C,1A6,6A2,7P 1A6,6A2 1ª3,3A2,4P C,1A6,1P 1A6 1ª3,1P Possibilidades – Nome Faces • Base ou pinacoide basal 2 • Prisma de 1ªordem 6 • Prisma de 2ªordem 6 • Prisma dihexagonal 12 • Pirâmide de 1ª ordem 12 • Pirâmide de 2ª ordem 12 • Dipirâmide dihexagonal 24 Ordem Pirâmide de 1ª ordem C,1A6,6A2,7P 1A6,6A2 1ª3,3A2,4P C,1A6,1P 1A6 1ª3,1P Pirâmide de 2ª ordem Prisma dihexagonal Pirâmide de 1ª ordem Pirâmide de 2ª ordem Dipirâmide dihexagonal Monoclínico a≠b≠c α=γ=90°≠ β Simetria 2/m C,1A2,1P 1A2 1P Prisma diametrical C,1A2,1P 1A2 1P Exemplos Domo monoclínico Triclínico a≠b≠c α≠ β ≠ γ Simetria 1 C Nenhuma Simetria triclínico C Nenhuma Simetria Pinacóide triclínico C Nenhuma Simetria Simetria (aplicações) Aplicações Raio X - Aplicação Aplicações Estruturas Aplicações - Modelização Equação de Euler de um fluído perfeito V – Velocidade, p – pressão do fluído, (Conservação de massa) Mapa geofísico Diapositiva 1: Cristalografia Diapositiva 2: Mineralogia Diapositiva 3: Mineral Diapositiva 4: Lei de Steno Diapositiva 5: Morfologia do cristal Diapositiva 6: Nucleação Diapositiva 7: Crescimento do cristal Diapositiva 8: Cristais Diapositiva 9: Estrutura cristalina Diapositiva 10: Formas externas Diapositiva 11: Ordem interna nos cristais Elementos de simetria Diapositiva 12: Simetria Diapositiva 13: Elementos de simetria Diapositiva 14: Motivo de simetria Diapositiva 15: Operações de simetria Diapositiva 16: Translação Translação é o movimento que um objeto realiza de um ponto a outro. Diapositiva 17: Simetria de translação Diapositiva 18: Rotação Diapositiva 19: Rotação (eixo)1 volta (360°) Diapositiva 20: Rotação 2 180° rotação Diapositiva 21: Rotação 3 120° Diapositiva 22: 3 Diapositiva 23: Rotação 4 90° Diapositiva 24: 4 Diapositiva 25: Rotação 6 60° Diapositiva 26: 6 Diapositiva 27: Cristais com 5,7 impossível 8 - combinações Diapositiva 28: Rotação Diapositiva 29: Simetria – Espelho (m) Diapositiva 30: Espelho m 1 2 3 4 6 Diapositiva 31 Diapositiva 32: Então ? Diapositiva 33: É simetria espelho? Diapositiva 34: Paralelo m Perpendicular 1/m Diapositiva 35: Então ? Diapositiva 36: Centro de simetria Diapositiva 37: Centro de simetria no espaço Diapositiva 38: Centro de Simetria Diapositiva 39 Diapositiva 40 Diapositiva 41 Diapositiva 42: Roto inversão Diapositiva 43 Diapositiva 44: 2 voltas A operação envolve uma rotação de 180° e então inverte em relação ao centro . Diapositiva 45: 3 voltas de rotoinversão A operação envolve uma rotação de 120° e então inverte em relação ao centroDiapositiva 46: 4 voltas rotoinversão A operação envolve uma rotação de 90° e então inverte em relação ao centro Diapositiva 47: 6 voltas com rotoinversão A operação envolve uma rotação de 60° e então inverte em relação ao centro – Operação igual à 2m Diapositiva 48 Diapositiva 49 Diapositiva 50: Combinações de operações de simetria Diapositiva 51 Diapositiva 52 Diapositiva 53: Resumo 1 – 4 giros no eixo de rotação (A4) 4 – 2 giros no eixo de rotação (A2), 2 cortando as faces e 2 cortando os ângulos 5 planos espelho (m), 2 cortando através das faces e 2 cortando através dos ângulos e 1 cortando horizontalmente pe Diapositiva 54: Resumo Diapositiva 55: Rotoinversão Diapositiva 56: Rotoinversão Diapositiva 57: Rotoinversão Diapositiva 58: Combinações Diapositiva 59: Formas cristalinas Diapositiva 60: Zona cristalina Diapositiva 61: Eixos cristalográficos Diapositiva 62: Razão Axial Diapositiva 63: Sistemas cristalinos Diapositiva 64 Diapositiva 65: Retículos de Bravais Diapositiva 66 Diapositiva 67 Diapositiva 68 Diapositiva 69 Diapositiva 70: Cúbico Diapositiva 71: Isométrico Diapositiva 72: Tetragonal a=b≠c α=β=γ=90° Diapositiva 73: Tetragonal Prismas Diapositiva 74: Prismas ditetragonais Diapositiva 75: Dipirâmides Diapositiva 76: Diesfenoide e Escalanoedro Diapositiva 77: Pirâmide ditetragonal Diapositiva 78: Trapeozoedro tetragonal Diapositiva 79: Dipirâmide tetragonal Diapositiva 80: Orotorrômbico a≠b≠c α=β=γ=90° Diapositiva 81: (pinacóide) Paraloedro Diapositiva 82: Ortorômbico Diapositiva 83: Prisma rômbicos Diapositiva 84: Dipirâmide rômbicas Diapositiva 85: Hexagonal Elementos de Simetria Planos Diapositiva 86: Possibilidades Diapositiva 87: Ordem Diapositiva 88: Pirâmide de 1ª ordem Diapositiva 89: Pirâmide de 2ª ordem Prisma dihexagonal Diapositiva 90: Pirâmide de 1ª ordem Pirâmide de 2ª ordem Dipirâmide dihexagonal Diapositiva 91: Monoclínico a≠b≠c α=γ=90°≠ β Diapositiva 92: Prisma diametrical Diapositiva 93: Exemplos Diapositiva 94: Domo monoclínico Diapositiva 95: Triclínico a≠b≠c α≠ β ≠ γ Diapositiva 96: triclínico Diapositiva 97: Pinacóide triclínico Diapositiva 98: Simetria (aplicações) Diapositiva 99 Diapositiva 100: Aplicações Diapositiva 101 Diapositiva 102 Diapositiva 103: Raio X - Aplicação Diapositiva 104: Aplicações Diapositiva 105: Estruturas Diapositiva 106 Diapositiva 107 Diapositiva 108 Diapositiva 109: Aplicações - Modelização Diapositiva 110: Equação de Euler de um fluído perfeito Diapositiva 111: Mapa geofísico