ESTRUCTURA DE LOS SÓLIDOS TEMA 3
TIPOS DE SÓLIDOS Sólidos cristalinos Los átomos, iones o moléculas se empaquetan en un arreglo ordenado Sólidos covalentes ( diamante, cristales de cuarzo), sólidos metálicos, sólidos iónicos. Sólidos amorfos No presentan estructuras ordenadas Vidrio y hule
SÓLIDOS CRISTALINOS Estructura de los sólidos cristalinos Celda unitaria Es la unidad estructural de un sólido cristalino. Mínima unidad que da toda la información acerca de la estructura de un cristal
Estructura de los sólidos cristalinos Celda unitaria SÓLIDOS CRISTALINOS
La estructura del sólido cristalino se representa mediante la repetición de la celda unidad en las tres direcciones del espacio Celda unidad Translación eje y Translación eje X Translación eje Z
Sistemas cúbicoa = b = c =90º tetragonal a = b c =90º ortorrómbicoa b c =90º monoclínicoa b c =90º 90º triclínicoa b c 90º hexagonala = b c 90º =120º romboédricoa = b = c 90º SÓLIDOS CRISTALINOS Tipos de celdas unitarias
SÓLIDOS CRISTALINOS Empaquetamientos de esferas Las esferas se empacan de forma distinta. Cada arreglo distinto presenta un número de coordinación Empaquetamiento no compacto –Celda unitaria Celda cúbica simple –Celda unitaria Celda cúbica centrada en el cuerpo Empaquetamiento compacto –Celda unitaria Celda cúbica centrada en las caras (ABC) –Celda unitaria Celda hexagonal compacta (ABA)
SÓLIDOS CRISTALINOS Celda cúbica simple (sc) Ejemplos : α-Po, Hg
SÓLIDOS CRISTALINOS Celda cúbica simple (sc) a r
SÓLIDOS CRISTALINOS Celda cúbica centrada en el cuerpo (bcc) Ejemplos: Fe, Cr, Mo, W, Ta, Ba
SÓLIDOS CRISTALINOS Celda cúbica centrada en el cuerpo (bcc) a c b
SÓLIDOS CRISTALINOS Celda cúbica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SÓLIDOS CRISTALINOS Celda cúbica centrada en las caras (fcc) Ejemplos: NaCl
SÓLIDOS CRISTALINOS Celda cúbica centrada en las caras (fcc) a 4r
SÓLIDOS CRISTALINOS Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SÓLIDOS CRISTALINOS Celda hexagonal compacta (hc) Ejemplos: Be, Mg, Zn, Cd, Ti
SÓLIDOS CRISTALINOS Celda hexagonal compacta (hc)
SÓLIDOS CRISTALINOS Tipos de cristales Cristales iónicos Características –La cohesión se debe a enlaces iónicos ( kJ/mol) –Formados por especies cargadas –Aniones y cationes de distinto tamaño Propiedades –Duros y quebradizos –Puntos de fusión altos –En estado líquido y fundido son buenos conductores de la electricidad Ejemplos –NaCl, Al 2 O 3, BaCl 2, sales y silicatos
SÓLIDOS CRISTALINOS Tipos de cristales Cristales covalentes Características –La cohesión cristalina se debe únicamente a enlaces covalentes ( kJ/mol) Propiedades –Duros e incompresibles –Malos conductores eléctricos y del calor Ejemplos –2 alótropos de carbón (C grafito y C diamante, cuarzo (SiO 2 )
SÓLIDOS CRISTALINOS Tipos de cristales Cristales covalentes –2 alótropos de carbón C grafito y C diamante
SÓLIDOS CRISTALINOS Tipos de cristales Cristales moleculares Características –Formados por moléculas –Unidos por fuerzas de Vas der Waals (1 kJ/mol) o enlaces por puentes de H Propiedades –Blandos, compresibles y deformables –Puntos de fusión bajos –Malos conductores del calor y electricidad Ejemplos –SO 2, I 2, H 2 O(s)
SÓLIDOS CRISTALINOS Tipos de cristales Cristales metálicos Características –Cada punto reticular está formado por un átomo de un metal –Los electrones se encuentran deslocalizados en todo el cristal Propiedades –Resistentes debido a la deslocalización –Debido a la movilidad de los electrones, buenos conductores de la electricidad Ejemplos –Ca, Na, Li
SÓLIDOS AMORFOS Los átomos o moléculas que lo forman no se encuentran en posiciones fijas del cristal y por tanto, carecen de una distribución tridimensional regular Vidrio Producto de fusión de materiales inorgánicos que se han enfriado a un estado sólidos sin cristalizar Sus principales componentes son –SiO 2, NaO 2 y B 2 O 3 fundidos El color del vidrio es debido a la presencia de iones metálicos –Fe 2 O 3, CuO color verde –UO 2 color amarillo –CoO, CuO color azul –Au y Cu color rojo