Estado sólido

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Sólidos


Sólidos cristalinos y amorfos

Los sólidos tienen una forma y volumen definidos, una alta densidad, virtualmente son incrompresibles. La forma definida de un sólido ha de atribuirse al hecho de que las unidades estructurales en vez de estar en movimiento caótico como las moléculas de un líquido o gas, están confinadas en posiciones definidas de equilibrio dentro del cristal delsólido, posiciones alrededor de las cuales las partículas pueden vibrar pero las que no pueden salir fácilmente.

Los sólidos se dividen en dos categorías: cristalinos y amorfos. El hielo es un sólido cristalino que posee un ordenamiento estricto y regular, es decir, sus átomos, moléculas o iones ocupan posiciones específicas. Gracias a la distribución de estas partículas en el sólido cristalino,las fuerzas netas de atracción intermolecular son máximas. Las fuerzas que mantienen la estabilidad de un cristal pueden ser iónicas, covalentes, de van der Waals, de enlaces de hidrógeno o una combinación de todas ellas.

Un sólido amorfo como el vidrio, carece de un ordenamiento bien definido y de un orden molecular repetido.

Cristalografía

La cristalografía es la rama de la cienciaque trata de la geometría, propiedades y estructura de los cristales y las sustancias cristalinas. Se basa en 3 leyes fundamentales: a) Ley de constancia de ángulos interfaciales; b) Ley de racionalidad de los índices; c) Ley de la simetría.

La Ley de constancia de ángulos interfaciales establece que para una sustancia dada las caras o planos correspondientes que forman la superficie externa deun cristal siempre se cortan según un ángulo definido y este ángulo permanece constante, sin importar como se desarrollan las caras.
La Ley de racionalidad de los índices establece que es posible elegir a lo largo de tres ejes coordenados distancias unitarias (a,b,c), no necesariamente de la misma longitud, de tal modo que la relación de las tres intercepciones de un plano del cristal se expresapor (ma:nb:pc), donde m,n y p son números enteros, incluyendo el infinito, o fracciones de números enteros.
La Ley de simetría expresa simplemente que todos los cristales de la misma sustancia poseen los mismos elementos de simetría, hay tres tipos posibles de ésta.

1.Un cristal tiene un plano de simetría cuando un cristal se puede dividir por medio de un plano que pase por su centro, en dosporciones iguales.

2.Un cristal tiene eje de simetría si es posible trazar una recta por el centro del cristal y luego girar éste alrededor de dicha línea un ángulo de 360° , de manera que el cristal se vea sin alteración alguna.

3.Un cristal posee centro de simetría si para cada una de sus caras hay otra idéntica a una distancia igual pero al lado contrario de dicho centro. A los planos,ejes y centro de simetría se les denomina elementos de simetría.


Sistemas cristalinos
Claisficación de los sistemas cristalinos

Existen 230 formas posibles de cristales, las cuales con base en su simetría se pueden agrupar en 32 clases y estas a su vez se relacionan con siete sistemas de estructura cristalina. Todos los cristales pertenecientes a un sistema particular se caracterizan porel hecho de que, aunque puede no tener los mismos elementos de simetría, todos ellos pueden referirse a un sistema particular de ejes cristalográficos, que difieren de sistema a sistema en la longitud de los diversos ejes y sus ángulos de inclinación.














Redes de bravaris

Los cristalógrafos han clasificado todos los cristales en 32 clases de simetría y en sietesistemas cristalinos. Sin embargo tal clasificación nada indica de la estructura interna real de los cristales. Para lograr información acerca de este punto, la cristalografía postula que un cristal macroscópico de una sustancia se construye o forma por repetición y extensión en todas direcciones de una unidad estructural fundamental llamada celda unitaria. Cada celda unitaria, a su vez, debe estar...
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