Arreglos Atomicos Ionicos

Ciencia de los Materiales

Unidad 3. Arreglos Atómicos & Iónicos

Orden de corto y largo alcance
 Sin considerar las imperfecciones de los materiales, se dice que
hay tres niveles de arreglo atómico estructural:

Orden de corto y largo alcance
•

Sin orden: los átomos no tiene orden y llenan de manera aleatoria el
espacio en el cual esta confinado el gas.

•

Orden de cortoalcance: Cuando el arreglo espacial de los átomos se
extiende solo a los vecinos mas cercanos de dicho átomo.

•

Ejemplos:

•

Molécula de H2O
• Cada molécula de agua en fase vapor tiene un
orden de corto alcance debido a los enlaces
covalentes entre los átomos de hidrogeno y
oxigeno formando un ángulo de 104.5° entre
los enlaces. Pero no tienen una organización

espacial entre sí.Orden de corto y largo alcance
•

Ejemplos:

•

Vidrios cerámicos
•

La estructura tetraédrica de la sílice (SiO2), satisface el
requisito de un orden en la estructura, cuatro átomos de
oxígeno se enlazan a un átomo de silicio de manera
covalentes, forman enlaces de 109.5° por lo tanto, tienen
enlaces de corto alcance, satisfaciendo la direccionalidad
de los enlaces covalentes.•

Las cerámicas y polímeros que solo tienen este orden de corto
alcance son materiales amorfos.

•

Los vidrios también son materiales amorfos tienen propiedades
físicas únicas.

•

Algunos materiales y semiconductores (preparados) también
pueden poseen sólo orden de corto alcance.

Orden de corto y largo alcance
•

Orden de largo alcance: Los átomos forman un patrónrepetitivo,
regular en forma de rejilla o red. Los metales, semiconductores,
muchos materiales cerámicos y algunos polímeros tienen una
estructura cristalina en la cual los átomos pueden presentar
ambas estructuras.

•

Red: conjunto de puntos, conocidos como puntos de red, que
están organizados siguiendo un patrón periódico de forma que el
entorno de cada punto en la red es idéntico.

•Uno o más átomos quedan asociados a cada punto de red.

•

Según el material, cada red variará tanto de tamaño como de
forma según el tamaño de los átomos y el tipo de enlace entre
ellos.

•

Vidrios cerámicos: Se refiere al tamaño, la forma y la organización
atómica dentro de la red.

Celda unitaria
•

Es la subdivisión de la red cristalina que sigue conservando lascaracterísticas generales de toda la red.

•

Se identifican 14 tipos de celdas unitarias o redes de Bravais
agrupadas en siete sistemas cristalinos.

•

Los puntos de la red están localizados
en las esquinas de las celdas unitarias.

•

Una red, es un arreglo
periódico de puntos que
definen un espacio.

•

Es una subdivisión de la red que
sigue conservando
las
características de la red.Redes de
Bravais

Parámetro de Red
•

Describen el tamaño y forma de la celda unitaria, incluyen las
dimensiones de los costados de la celda unitaria y los ángulos
entres sus costados.

•

En un sistema cristalino cubico, solamente es necesaria la
longitud de uno de los costados del cubo para describir por

completo la celda. Esta longitud , es el parámetro de red
expresa ennanómetros (nm) o en Angstroms (Å)

a0, se

Parámetro de Red
•

Para una celda unitaria ortorrómbica, se debe especificar las

dimensiones de los tres lados de la celda:
•

Las celdas unitarias hexagonales requieren de dos dimensiones y
el Angulo de 120 entre los ejes de a0 y

•

a0, b0, y c0.

c0 .

La celda mas complicada, la celda triclínica, esta se describe
mediante treslongitudes y tres ángulos.
1 nanómetro (nm) = 10-9 m = 10-7 cm = 10 Å
1 angstrom (Å) = 0.1 nm=10-10 m = 10-8 cm

Número de átomos por celda unitaria
•

Cada una de las celdas unitarias, está definida por un número
específico de puntos de red.

•

Al contar el número de puntos de red que corresponden a cada
celda unitaria, se debe identificar los puntos de la red que van a ser...