Cristalização

Explicamos o que é a cristalização e em que consiste esse processo químico. Além disso, os métodos que ele usa e exemplos de cristalização.

O que é cristalização?

A cristalização é um processo químico no qual um gás, um líquido ou uma solução é transformado em um conjunto de cristais sólidos. Esses cristais são constituídos por um conjunto ordenado de ligações moleculares rígidas que são puras em sua natureza elementar. Devido a isso, a cristalização pode ser utilizada como método para separar os componentes sólidos de qualquer mistura homogênea, ou seja, pode ser utilizada como método de purificação.

Existem diferentes métodos de cristalização, que podem utilizar a alteração seletiva das condições físicas de temperatura ou pressão, bem como a adição de certas substâncias químicas. A forma, tamanho e qualidade dos cristais assim obtidos dependerão das condições específicas em que o processo ocorre e do tempo durante o qual é permitido que ocorra.

Os cristais obtidos por esse método são formações sólidas, dotadas de um padrão de difração muito bem definido (fenômeno que consiste no desvio de uma onda ao passar por um obstáculo através de um pequeno orifício e depois se propagar em todas as direções por trás desse orifício ). Dependendo das condições em que se realiza a cristalização e do tipo de substância a cristalizar, os cristais obtidos terão uma cor específica, uma certa transparência e uma geometria definida.

Os cristais são comuns na natureza mineral e são classificados de acordo com suas propriedades em:

• cristais sólidos. Eles são os mais numerosos. Com exceção do vidro e de algumas substâncias sólidas amorfas (substâncias sólidas em que suas partículas não são ordenadas, ou seja, não têm forma), quase toda a matéria sólida está em estado cristalino. Por exemplo: sal, açúcar e algumas pedras preciosas.
• Cristais luminosos. São considerados líquidos e são frequentemente utilizados em telas de equipamentos eletrônicos.
• cristais iônicos. Eles são duros e quebradiços. Os cátions e ânions que os formam são de tamanhos variados e, em geral, esses cristais possuem pontos de fusão elevados. Por exemplo: cloreto de potássio (KCl) e sulfeto de zinco (ZnS).
• cristais covalentes. Os átomos que os compõem estão unidos por ligações covalentes formando uma rede tridimensional. Por exemplo: grafite e diamante.
• Cristais moleculares. Suas partículas são mantidas unidas por forças de Van der Waals (forças atrativas ou repulsivas entre moléculas, interações menores que as correspondentes a uma ligação química) e/ou interações de pontes de hidrogênio (interações atrativas entre um átomo de hidrogênio ligado a um átomo de hidrogênio). eletronegativo, com outro átomo eletronegativo que pertence a outra molécula, essas interações também são menores que as correspondentes a uma ligação química). Estes compostos são geralmente quebradiços e seus pontos de fusão estão abaixo de 100ºC. Por exemplo: tetrafósforo (P₄) e diiodo (I₂).
• cristais metálicos. Os cristais metálicos são formados por átomos do mesmo metal. Eles geralmente são muito densos e suas propriedades (como ponto de fusão e dureza) variam dependendo do tipo de metal. Por outro lado, esses compostos são bons condutores de calor e eletricidade. Por exemplo: níquel (Ni), ferro (Fe) e cobalto (Co).

Veja também: Composto inorgânico

exemplos de cristalização

• Formação de gelo. Sob certas condições de umidade, o vapor de água no ar pode cristalizar diretamente em superfícies frias (como vidro ou metal) e formar estruturas semelhantes à neve chamadas geada. Alguns freezers também tendem a formar gelo. São cristais de água, cuja constituição é muito regular e muito bem formada.
• Congelamento de água. O gelo é água congelada e, como tal, não é um cristal. Mas durante as primeiras fases de congelamento deste líquido, dendritos (cristais em que as orientações dos cristais são todas diferentes) e outras estruturas cristalinas submersas podem ser vistas surgindo.
• Evaporação da água do mar. Para obter os cristais de sal, assim como a água dessalinizada, costuma-se ferver a água retirada do mar. Desta forma, o líquido é transformado em gás (vapor d’água) deixando os sais que foram dissolvidos no recipiente, que permanecem como cristais de sal perfeito.
• Cristais de prata para fotografia. Os cristais de prata são úteis para certos artefatos da indústria cinematográfica ou da fotografia antiga (não digital, obviamente), pois, sendo sensíveis à luz, esses cristais se rearranjam diante da luz, copiando assim a impressão luminosa. Para obtê-los, são utilizados compostos como brometo de prata, cloreto ou iodeto.
• Cristais de oxalato de cálcio. Formados pelo acúmulo de sais e cálcio nos rins, esses cristais costumam ser dolorosos para o ser humano, sendo às vezes necessária intervenção cirúrgica para removê-los, pois dificultam a expulsão normal da urina. Eles têm a forma de pequenas pedras escuras, conhecidas como pedras nos rins, ou também “pedra” ou “pedra” nos rins.

Referências

• “Cristalografia” no CSIC.