El documento describe los conceptos de isomorfismo, solución sólida y polimorfismo en mineralogía. El isomorfismo ocurre cuando una estructura cristalina puede corresponder a minerales con composiciones químicas diferentes. Una solución sólida permite la sustitución parcial de iones similares en la estructura cristalina. Los minerales son polimórficos cuando adoptan diferentes estructuras cristalinas dependiendo de la presión y temperatura.

1. Isomorfismo, Polimorfismo ,
Principio de la Conservación de la
Energía

2. ISOMORFISMO
 El isomorfismo es el fenómeno por el cual una misma
estructura puede corresponder a dos o más minerales
de composición química diferente.
 El término isomorfismo propuesto en 1819 para
describir cristales que tengan la misma forma externa,
es empleado hoy en día por muchos mineralogistas
como sinónimo de solución sólida.

3. SOLUCIÓN SÓLIDA
 En algunos casos particulares, cuando los átomos o los
iones que ocupan las mismas posiciones en el retículo
cristalino de varios minerales isomorfos tienen
aproximadamente las mismas dimensiones, así como
características fisicoquímicas parecidas, se verifica el
fenómeno de las soluciones sólidas, en virtud del cual
unas determinadas posiciones del retículo pueden ser
ocupadas por varias de estas partículas diferentes
produciendo minerales de composición variable según
el porcentaje de iones sustituidos entre sí, siempre
dentro de ciertos límites para no alterar la estructura
cristalina.

4.  Los ejemplos son numerosos: entre la magnesita
(MgCO3) y la siderita (FeCO3) es posible la sustitución
total entre los iones Mg+2 y Fe+2 con dimensiones y
características fisicoquímicas análogas. Los minerales
intermedios reciben nombres diferentes según los
porcentajes variables de hierro o magnesio que
sumados tienen que respetar siempre la relación 1:1
entre el metal y el ion negativo (el CO3 2-). Las
soluciones sólidas constituyen importantes familias de
minerales, como las plagioclasas, los feldespatos
alcalinos y las espinelas; las dos primeras
químicamente son silicatos y la última pertenece a la
clase de los óxidos.

5. MINERALES ISOMORFOS
HALITA (NaCl) GALENA (PbS)

6.  Se afirma que una sustancia es polimórfica cuando, aun
manteniendo su composición química constante, muestra
diferentes estructuras reticulares según las condiciones de presión
y temperatura en el momento de su formación. Este fenómeno se
debe a las diferentes distribuciones de los átomos e iones en
relación con la presión y la temperatura y se refleja tanto en el
hábito de los cristales como en el resto de las propiedades descritas
hasta ahora.
 Una sustancia es dimorfa cuando existe en dos modificaciones, y
trimorfa cuando existe en tres.

7. MINERALES POLIMORFOS
DIAMANTE (C) GRAFITO (C)

8. PRINCIPIO Y CONSERVACIÓN DE LA
ENERGÍA
 Imaginemos que estamos en una pieza donde la
temperatura es un poco baja y la queremos calentar.
Para ello podemos encender algún artefacto que nos
entregue calor, como una estufa eléctrica o de gas, por
ejemplo. Cualquiera de estos artefactos requiere una
fuente energética para funcionar, ya que ninguno de
ellos es autosuficiente. Lo que observamos es un
proceso de transformación de “algo” que llamamos
energía y que permite (produce) el movimiento, o la
calefacción, o la vida.

9. CICLO DEL AGUA
“LA ENERGÍA NO SE CREA NI SE DESTRUYE,
SOLO SE TRANSFORMA”