Estructura de los solidos cristalinos.

Estructura de los sólidos cristalinos                                Araya, Matías - 4°9

1)- Los materiales solidos pueden ser clasificados de acuerdo a la regularidad con que los átomos e iones están ordenados. Cuando dicho arreglo es generalizado, regular, repetitivo y simétrico, formando redes o retículos se dice que el estado es sólido cristalino. En cambio, cuando el ordenamiento de los átomos es restringido o de corto alcance, o sea que dicho arreglo se limita a los átomos vecinos, entonces es un estado sólido amorfo

2)- Se denomina estructura cristalina al modo en el que los átomos, iones o moléculas se ordenan espacialmente.

3)- La celda unitaria es la menor subdivisión de una red espacial que retiene las características generales de toda la retícula. Para la mayoría de estructuras cristalinas son paralepípedos o prismas que poseen tres pares de caras paralelas

4)- Un sistema cristalino es un conjunto de formas cristalinas que tienen ciertos elementos de simetría comunes. Se ubica el origen de un sistema de coordenadas XYZ en uno de los vértices de la celda unitaria. Hay siete sistemas cristalinos: cubico, tetragonal, ortorrómbico, hexagonal, romboédrico, monoclínico y triclínico.

5) A pesar de que no existen metales en la red cubica, resulta un excelente ejemplo de introducción al tema de las estructuras cristalinas por su simplicidad, que permite la comparación entre los distintos tipos. Sumando 1/8 de cada átomo en cada vértice se obtiene un átomo en una celda.

6- En la red cubica de caras centradas los átomos se ubican en cada vértice y centros de las caras del cubo. Los átomos ubicados en cada vértice son compartidos por ocho celdas unitarias.

7)- En la red cubica centrada en el cuerpo los átomos se ubican en cada uno de los ocho vértices y un átomo en el centro del cubo

8)- Se juntan dos celdas enteras y dos mitades para formar el prisma hexagonal. Las caras superiores o inferiores de cada celda poseen seis átomos que forman hexágonos regulares y rodean a un átomo en el centro.

9)-El factor de compacidad permite conocer la cantidad de materia que existe en cada celda unitaria, considerando a los átomos como esferas macizas, mediante el cociente entre el volumen ocupado por los átomos y el volumen de la celda unitaria. Para encontrar el factor de compacidad se divide el volumen de los átomos en la celda unitaria por el volumen total de la celda unitaria.

El índice de compacidad atómica es la cantidad de átomos vecinos en contacto que se tienen, que recibe el nombre de Numero de Coordinación, siendo este el número máximo de átomos que pueden estar en contacto directo con el otro

10)- Los planos y las rectas sobre los cuales están ordenados los átomos y que contienen a sus núcleos, se los denomina planos y direcciones cristalográficas. Para identificar los distintos planos y direcciones cristalográficas, se utiliza un sistema de designación con tres o cuatro dígitos o índices denominados Índices de Miller.

13)- Se designa plano denso al que tiene todos los átomos en contacto, agrupados de forma de obtener la máxima densidad plana posible, considerando a los átomos esferas maciza. Asimismo, se designa dirección compacta aquella en la cual los átomos están todos en contacto, donde obviamente se tiene la máxima densidad lineal.

14)- Resulta interesante conocer cuáles son los espacios interatómicos donde pueden alojarse impurezas en una red cristalina. A tal efecto se definen dos intersticios espaciales clásicos, donde se puede presentar esta circunstancia: el intersticio tetraédrico y el intersticio octaédrico.

El espacio tetraédrico se presenta entre cuatro átomos vecinos, recibiendo dicho nombre del cuerpo que puede trazarse entre los núcleos de los cuatro átomos.

El espacio octaédrico se presenta entre seis átomos, pudiendo trazarse dos pirámides opuestas por la base al unir los seis núcleos de los respectivos iones, formando un cuerpo de ocho caras

15)-Los materiales mono cristalinos poseen un arreglo periódico y repetido de los átomos o se extiende a lo largo de toda la estructura sin interrupciones.

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