Practica 2

LABORATORIO DE QUÍMICA BÁSICA

PACTICA N°2

ESTADO SOLIDO CRISTALES

OBJETIVO:

El alumno identificara los diferentes sistemas de cristalización.

INTRODUCCION.

ESTRUCTURA DE LOS CRISTALES

Un sólido cristalino es aquél que tiene una estructura periódica y ordenada, como consecuencia tienen una forma que no cambia, salvo por la acción de fuerzas externas. Cuando se aumenta la temperatura, los sólidos se funden y cambian al estado líquido. Las moléculas ya no permanecen en posiciones fijas, aunque las interacciones entre ellas sigue siendo suficientemente grande para que el líquido pueda cambiar de forma sin cambiar apreciablemente de volumen, adaptándose al recipiente que lo contiene.

Los materiales sólidos se pueden clasificar de acuerdo a la regularidad con que los átomos o iones están ordenados uno con respecto al otro. Un material cristalino es aquel en que los átomos se encuentran situados en un arreglo repetitivo o periódico dentro de grandes distancias atómicas; tal como las estructuras solidificadas, los átomos se posicionarán de una manera repetitiva tridimensional en el cual cada átomo está enlazado al átomo vecino más cercano. Todos los metales, muchos cerámicos y algunos polímeros forman estructuras cristalinas bajo condiciones normales de solidificación.

Todos los cristales tienen una distribución repetitiva regular de atomos, moléculas o iones. Esta distribución es análoga (pero en tres dimensiónes) al modelo del tapiz.

Una vez ques se descubre el modelo del tapiz, puede repetirse en dos dimensiones para cubris una pared. Para describir ese modelo repetitivo deben especificarse dos cosas:

1.-El tamaño y forma de la unidad repetitiva.

2.-El contenido de esta unidad.

En el modelo del tapiz de la figura anterior se trazaron dos opciones diferentes de la unidad repetitiva. La unidad repetitiva A tiene un gato completo , la unidad B con la misma área tiene pares de cuatro gatos distintos, pero su suma sigue siendo un gato completo. Apartir de cualquier unidad que se seleccione puede obtenerse el modelo completo por traslado repetitivo del contenido de esta unidad en dos dimensiones.

Celda Unitaria.- es el agrupamiento más pequeño de átomos que conserva la geometría de la estructura cristalina, y que al apilarse en unidades repetitivas forma un cristal con dicha estructura.

Una celda unitaria se caracteriza por tres vectores que definen las tres direcciones independientes del paralelepípedo. Esto se traduce en siete parámetros de red, que son los módulos, a, b y c, de los tres vectores, y los ángulos α, β y γ que forman entre sí. Estos tres vectores forman una base del espacio tridimensional, de tal manera que las coordenadas de cada uno de los puntos de la red se pueden obtener a partir de ellos por combinación lineal con los coeficientes enteros.

La estructura cristalina de un sólido depende del tipo de enlace atómico, del tamaño de los átomos (o iones), y la carga eléctrica de los iones en su caso.

Existen siete sistemas cristalinos los cuales se distinguen entre sí por la longitud de sus aristas de la celda (llamados constantes o parámetros de la celda) y los ángulos entre los bordes de ésta. Estos sistemas son: cúbico, tetragonal, ortorrómbico, romboédrica (o trigonal), hexagonal, monoclínico y triclínico.

Los diferentes sistemas cristalinos se forman por el apilamiento de capas de átomos siguiendo un patrón particular.

En función de las posibles localizaciones de los átomos en la celda unitaria se establecen 14 estructuras cristalinas básicas, las denominadas redes de Bravais.

La unidad repetitiva de un cristal es tridimensional y su contenido se compone de atomos, moléculas o iones. La unidad de volumen mas pequeña de un cristal que muestra todas las características del modelo del cristal se llama celda unitaria puede advertirse que la selda unitaria es exactamente el paquete que describe la distribución.

La celda unitaria se describe mediante la longitud de sus aristas –a,b,c las cuales están relacionadas con los espacios entre capas, d y los angulos entre sus aristas. Las celdas unitarias están aplicadas en tres dimensiones para integrar una red, la distribución tridimensional que corresponde al cristal puede demostrarse que las celdas unitarias pueden permanecer a uno de los siete sistemas cristalinos.

Cada sistema cristalino se distingue por la relación entre las longitudes y angulos de la celda unitaria y por la simetría de los modelos tridimensionales que resultan. La simetría de los cristales es igual a la de las celdas unitarias que las componen debido a que todos los cristales son múltiplos repetitivos de estas celdas.

CONCEPTO Y CARACTERIZACIÓN DE SISTEMAS CRISTALINOS

A sistema cristalino es una categoría de grupos del espacio, que caracterizan simetría de estructuras en tres dimensiones con simetría

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