Estructura de los metales

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Estructura de los materiales Metálicos

Las estructuras metálicas están formadas por átomos de tamaño similar y con valores próximos de electronegatividad unidos por enlaces de tipo metálico. Lamayoría de los metales cristalizan en las estructuras cristalinas más densamente empaquetadas, tales FCC, BCC, HC.
Sin embargo algunos metales como el mercurio, manganeso, galio e indio, nocristalizan en estas estructuras si no en unas estructuras mucho más complejas

La mayoría de los elementos metálicos cristaliza siguiendo únicamente tres tipos de estructuras:
 
 
Cúbica Centrada en elInterior (CCI).
 
Cúbica Centrada en las Caras (CCC).
 
Hexagonal Compacta (HC).






Por ejemplo, el cromo, el molibdeno, el wolframio, el vanadio o el tántalo adoptan una estructura detipo CCI. Otros muchos metales, como el níquel, la plata, el cobre, el platino, el aluminio o el plomo, adoptan una estructura CCC. Y otros muchos cristalizan siguiendo el patrón HC, como el magnesio, elcobalto, el zinc, el cadmio o el berilio.
 
Además, dependiendo de la presión y de la temperatura, un mismo elemento puede adoptar más de una estructura cristalina. Por ejemplo, el hierro purotiene estructura CCI a temperatura ambiente, cambia a CCC a 911 ºC, y vuelve a cambiar a CCI a la temperatura de 1392 ºC. La posibilidad de adopción de diferentes formas cristalinas es un fenómeno que,genéricamente, se denomina polimorfismo (alotropía, si se trata de un elemento puro).
 
La razón por la que cierto metal sigue un determinado patrón de cristalización y no otro, obedece, en últimainstancia, a consideraciones energéticas. La estabilidad de una estructura cristalina se mide a través de su energía libre (G=H-TS), de modo que la forma alotrópica más estable, para una temperatura ypresión determinadas, es aquélla que tiene menor energía libre. Las estructuras HC y CCC, debido a su mejor aprovechamiento del espacio, poseen entalpía yentropía más bajas que las correspondientes de...