TARBUCK y LUTGENS, Ciencias de la Tierra (8va ed.)

86 CAPÍTULO 3 Materia y mineralesleyendo cada una bajo una lámpara distinta. Moviendo laslámparas al centro de la habitación, pueden combinar susrecursos luminosos de manera que cada uno pueda vermejor. Exactamente igual como se mezclan los haces luminosossolapantes, los electrones compartidos que proporcionanel «pegamento eléctrico» en los enlaces covalentesson indistinguibles entre sí. El grupo mineral máscomún, el de los silicatos, contiene el elemento silicio, queforma con facilidad enlaces covalentes con el oxígeno.Otros enlaces. Como cabe suponer, muchos enlaces químicosson en realidad híbridos. Consisten en cierto gradoen compartir electrones, como en los enlaces covalentes,y en cierta medida en la transferencia de electrones,como en el enlace iónico. Además, puede haber enlacescovalentes e iónicos dentro del mismo compuesto. Estoocurre en muchos silicatos, donde los átomos de silicio yde oxígeno forman enlaces covalentes para constituir elbloque de construcción básico común a todos los silicatos.Esas estructuras, a su vez, se unen mediante enlacesiónicos a iones metálicos, produciendo diversos compuestosquímicos eléctricamente neutros.Existe otro enlace químico en el cual los electronesde valencia son libres para migrar de un ion a otro. Loselectrones de valencia móviles actúan como el «pegamentoeléctrico». Este tipo de compartición electrónica se encuentraen los metales, como el cobre, el oro, el aluminioy la plata, y se denomina enlace metálico. El enlace metálicoes el responsable de la elevada conductividad eléctricade los metales, de la facilidad con que son moldeados y desus otras numerosas propiedades especiales de los metales.Isótopos y radiactividadLas partículas subatómicas son tan increíblemente pequeñasque se ideó una unidad especial para expresar su masa.Un protón o un neutrón tienen una masa que es sólo ligeramentemayor que una unidad de masa atómica, mientrasque un electrón es sólo aproximadamente dos milésimas launidad de masa atómica. Por tanto, aunque los electronesdesempeñan un papel activo en las reacciones químicas, nocontribuyen de manera significativa a la masa de un átomo.El número másico de un átomo es simplemente eltotal de neutrones y protones que tiene en el núcleo. Losátomos del mismo elemento tienen siempre el mismo númerode protones, pero frecuentemente tienen númerosvariables de neutrones. Esto significa que un elementopuede tener más de un número másico. Esas variantes delmismo elemento se denominan isótopos de ese elemento.Por ejemplo, el carbono tiene tres isótopos bien conocidos.Uno tiene un número másico de doce (carbono-12), otro de trece (carbono-13) y el tercero, el carbono-14, tiene un número másico de catorce. Todos los átomosdel mismo elemento deben tener el mismo número deprotones (número atómico), y el carbono tiene siempreseis. Por tanto, el carbono-12 debe tener seis protonesmás seis neutrones para proporcionarle un número másicode doce, mientras que el carbono-14 debe tener seisprotones más ocho neutrones para proporcionarle un númeromásico de catorce. La masa atómica media de cualquiermuestra aleatoria de carbono está mucho más cercade doce que de trece o de catorce, porque el carbono-12es el isótopo más abundante. Esta media se denominapeso atómico*.Obsérvese que en un sentido químico todos los isótoposdel mismo elemento son casi idénticos. Distinguirentre ellos sería como intentar diferenciar miembros deun grupo de objetos similares, todos con la misma forma,tamaño y color, pero algunos sólo ligeramente más pesados.Además, los diferentes isótopos de un elemento suelenencontrarse juntos en el mismo mineral.Aunque los núcleos de la mayoría de los átomos sonestables, algunos elementos tienen isótopos en los cualeslos núcleos son inestables. Los isótopos inestables, comoel carbono-14, se desintegran a través de un proceso denominadodesintegración radiactiva. Durante la desintegraciónradiactiva los núcleos inestables se descomponenespontáneamente, emitiendo partículas subatómicaso energía electromagnética similar a rayos X, o ambas cosas.La velocidad a la cual se descomponen los núcleos inestableses uniforme y medible, lo que convierte a estosisótopos en «relojes» útiles para la datación de los acontecimientosde la historia terrestre. En el Capítulo 9 secomenta la desintegración radiactiva y sus aplicaciones ala datación de los acontecimientos del pasado.Estructura de los mineralesUn mineral está compuesto por una disposición ordenadade átomos químicamente unidos para formar una estructuracristalina concreta. Este empaquetamiento ordenadode los átomos se refleja en los objetos de formasregulares que denominamos cristales.¿Qué determina la estructura cristalina particularde un mineral? La disposición atómica interna de loscompuestos formados por iones viene determinada enparte por la carga de los iones que intervienen, pero, másimportante aún, por su tamaño. Para formar compuestosiónicos estables, cada ion de carga positiva se rodea por elmayor número de iones negativos que puedan acomodarsepara mantener la neutralidad eléctrica general, y viceversa.En la Figura 3.8 se muestran algunas disposicionesideales para iones de varios tamaños.* El término peso tal como se utiliza aquí es un término incorrecto queha sido autorizado por el uso. El término correcto es masa atómica.