Estado Solido Cristales

Objetivo
El alumno identificara los diferentes sistemas de cristalización.

Consideraciones teóricas

Haü y Miller (1839), Bravais (1848) y otros investigadores alcanzaron en el siglo XIX un cierto número de conclusiones acerca de las estructuras de los sólidos cristalinos, pariendo de consideraciones de sus formas externas. Las modernas investigaciones de la estructura de los sólidoscomenzaron en 1912 cuando Max Von Lave sugirió que los rayos X descubiertos por Roentgen en 1895 podían ser radiaciones de una longitud de onda adecuada para ser difractados por los cristales, lo que fue confirmado por W. Friedrich en Múnich.
Generalidades
Hay dos tipos de sólidos los amorfos y los cristalinos. Si la temperatura a la cual se forma el sólido se alcanza lentamente, de manera quepermite el arreglo de las partículas quede bien ordenado, el resultado es un sólido cristalino. Si, por el contrario, la temperatura disminuye muy rápidamente, hay oportunidad de que las partículas “se congelen” en un estado caótico. En este caso, las partículas se acomodan desordenadamente y se dice que el sólido resultante es amorfo, (esto es, sin forma).
La superficie de un sólido cristalino bienformado revela, al ser examinado, planos lisos que se interceptan en ángulos que son característicos de la sustancia particular que se investiga. Estos planos lisos se llaman caras y los ángulos característicos se llaman ángulos interfaciales. Estas caras y ángulos interfaciales están presentes independientemente de cómo se formó el cristal y no tienen relación alguna con el tamaño de este. Másaún, si un cristal esta partido o molido hasta formar un polvo, cada partícula resultante poseerá ángulos interfaciales idénticos.
Los sólidos cristalinos difieren de los amorfos en varios aspectos ya que un material cristalino puro tienen un punto de fusión definido, mientras que un sólido amorfo cuando se calienta se ablanda gradualmente y se vuelve fluido en un rango de temperatura, además, lassuperficies de una sustancia amorfa no exhiben en general caras ni ángulos definidos como los que aparecen en los sólidos cristalinos.

Propiedades
Cristalografía: rama de la ciencia que trata de la geometría, propiedades y estructura de sustancias cristalinas. La cristalografía geométrica estudia los agrupamientos especiales externos de los planos cristalinos y la forma geométrica de estos, sebasa en:

* Ley de constancia de los ángulos interfaciales

Para cada sustancia dada, las caras correspondientes a los planos que forman la superficie externa de un cristal interceptan en una ángulo definido y este permanece constante sin importar como se desarrollan las caras del cristal que comúnmente lo hacen en forma desigual en tamaño y forma, pero el ángulo de intersección de carascorrespondiente es siempre el mismo para cualquier cristal de la misma sustancia.

* Ley de racionalidad de los índices

Para un cristal se pueden escoger varios ejes coordenados de tal forma que las caras de un cristal los interceptan a una distancia definida del origen, o sean paralelos a ello, siendo su intersección en el infinito.

* Ley de simetría

Los cristales de la mismasustancia poseen los mismos elementos de simetría, como:

* Plano de simetría: el cristal se divide por un plano imaginario que pasa por su centro en dos mitades iguales, una es la imagen de la otra.

* Centro de simetría: es un punto dentro de la celda que, al unirlo con cualquiera de la superficie, repite al otro lado del centro y a la misma distancia un punto similar.

Celda unitariaUna celda unitaria es la unidad estructural repetida de un sólido cristalino. En muchos cristales el punto reticular en realidad no contiene tal partícula; en su lugar, puede haber varios de átomos, iones o moléculas distribuidos en forma idéntica alrededor de cada punto reticular. Sn embargo, para simplificar se supone que cada punto reticular está ocupado por un solo átomo. Este es el caso...