Cristalografia

1.- CRISTALOGRAFIA

REDES ESPACIALES Y SISTEMAS CRISTALINOS

Existen tres estados de la materia, estos son: Gaseoso, Líquido y Sólido. En el estado gaseoso los átomos, del metal ocupan un gran espacio debido a su rápida movilidad. Esta movilidad es realizada completamente al azar o en forma caótica y como los átomos viajan de un lugar a otro estos chocan con los demás átomos y con lasparedes del recipiente que los contiene. Esto significa que contienen una elevada energía cinética, que se hace presente en forma de presión del gas sobre la pared.
Los átomos se desplazan independientemente y están separados por distancias interatómicas bastante grandes de tal manera que las fuerzas de atracción que existen entre los átomos es totalmente despreciable. El arreglo de los átomos enun gas está en un completo desorden.

A temperaturas más bajas, la energía cinética de los átomos disminuye de tal manera que las fuerzas de atracción aumentan considerablemente para unir la mayoría de los átomos en el estado líquido.

No todos los átomos están en el líquido, algunos permanecen en el vapor que se encuentra en la parte superior del líquido y existe un intercambiocontinuo de átomos entre el vapor y el líquido a través de la interfase. La evidencia de las fuerzas de atracción entre los átomos en un líquido podría ser demostrado por la aplicación de la presión.

Un gas podría ser comprimido muy fácil en el volumen más pequeño, pero para realizar lo mismo con un líquido se requiere de una presión muy elevada. Sin embargo, existe todavía suficienteespacio libre en el líquido para permitir a los átomos que se muevan irregularmente.

Cuando la temperatura se disminuye aún más, los movimientos de los átomos son menos vigorosos y las fuerzas de atracción son más grandes hasta un grado tal que atraen a los átomos para unirlos y pasar del estado líquido al estado sólido. La mayoría de los materiales se contraen durante el cambio de fase delíquido a sólido, ya que existe un empaquetamiento más compacto de los átomos. Estos átomos no permanecen estacionarios, vibran alrededor de sus puntos fijos aproximadamente 1013 vibraciones/seg.

Aunque los átomos en el estado líquido no tienen un arreglo definido, es posible que algunos de ellos estén en posiciones exactamente correspondientes, en algún instante, al espacio de la red queellos tendrían cuando estuviera en el estado sólido. Estos grupos de átomos no son permanentes ya que continuamente se rompen y se forman en otros puntos. La vida promedio de estos grupos depende de la temperatura y tamaño del grupo. Entre más alta es la temperatura, más grande es la energía cinética de los átomos y más corta es la vida del grupo. Pequeños grupos son muy inestables debido a queestán formados por un número muy pequeño de átomos y la pérdida de uno de ellos podría destruir el grupo. Cuando la temperatura del líquido es reducida el movimiento atómico disminuye, aumentando la vida del grupo, y más grupos estarán presentes al mismo tiempo.

Los átomos en un material tienen energía cinética y energía potencial. La energía cinética, está relacionada con la velocidad a lacual los átomos se mueven y es estrictamente una función de la temperatura. Entre más alta es la temperatura, los átomos son más activos y la energía cinética es mayor. La energía potencial está relacionada con la distancia entre átomos. Entre más grande es el promedio de la distancia entre los átomos, mayor es la energía potencial.

Una vez que la temperatura alcanza valores muy bajos, latransformación de fase líquido o sólido sucede, permitiendo que los átomos tomen sus posiciones definitivas dentro de las nubes atómicas que son las que integran el estado cristalino de los metales. Los metales solidifican normalmente en varias estructuras atómicas cristalinas que están representadas por retículas espaciales imaginarias.

La estructura cristalina de los metales se...