Estructuras criztalinas

Objetivo: El alumno identificara el tipo de enlaces que forman los átomos al unirse y formar moléculas de acuerdo a las propiedades características que presentan

¿Por qué se unen los átomos? Los átomos se unen porque, al estar unidos, adquieren una situación más estable que cuando estaban separados. Esta situación de mayor estabilidad suele darse cuando el número de electrones que poseen losátomos en su último nivel es igual a ocho, estructura que coincide con la de los gases nobles. Clasificación de la materia según su estado de agregación Sea que la materia esté compuesta de átomos no enlazados (como en los gases nobles), moléculas (como en el agua) u otros agregados de átomos cargados eléctricamente (como en la sal común), por simplicidad, llamaremos genéricamente a cualquiera deestas partículas constituyentes de la materia como entidades. Ya sabes que la materia se presenta en tres estados de agregación: sólido, líquido y gaseoso. En un gas la densidad es muy baja, comparada con la de un líquido o un sólido. También, los gases son compresibles, mientras que los otros estados no lo son. Estas propiedades se pueden explicar porque las entidades que forman el gas están muyseparadas unas de las otras y tienen más movilidad que en los otros estados. Es decir, en líquidos y sólidos la distancia entre las entidades es menor, lo mismo que la movilidad. En la Tabla 1 se presenta una serie de compuestos sólidos, con muy altos puntos de fusión Tabla 1. Sólidos con elevados puntos de fusión Estado de agregación Sólidos con temperatura de fusión alta Compuestos Cloruro desodio (NaCl) Diamante [C (diamante)] Hidroxiapatita, que forma parte de los huesos [Ca5(PO4)3OH] Hierro (Fe) Punto de fusión (0C) 800 3550 1600 1528

Si la temperatura de fusión es aquélla a la cual un sólido pasa al estado líquido, podemos suponer que la mayor o menor temperatura de fusión de un sólido es un reflejo de la intensidad de las fuerzas de atracción entre las entidades que lo forman. Esdecir, un alto punto de fusión nos sugiere que las entidades que conforman esa sustancia se encuentran unidas por interacciones muy fuertes. Esto puede asociarse con la posibilidad de que cada una de las entidades que constituye al sólido esté unida con la misma intensidad a cada una de las entidades vecinas, y éstas a su vez se encuentren unidas con la misma intensidad a cada una de sus vecinas,formando una red tridimensional muy rígida, a la que hay que aplicar mucha energía para romper. A este tipo de interacciones se les llama “multidireccionales o no direccionales” En los sólidos con temperatura de fusión alta, las interacciones entre las entidades que los constituyen son multidireccionales. Cuando hay interacciones de este tipo, las sustancias NO se presentan como líquidos o gases,ya que se forma una red infinita de entidades fuertemente unidas entre sí.

En la Figura 1 mostramos dos ejemplos típicos de sustancias cuyas entidades forman redes tridimensionales con interacciones multidireccionales, el cloruro de sodio y el diamante.

Cloruro de sodio

Diamante

Figura 1. Estructura cristalina del cloruro de sodio y del diamante. Sin embargo hay muchas sustanciassólidas que funden a temperaturas comparativamente mucho más bajas, como las que se muestran en la tabla 2. Tabla 2. Sólidos con bajo punto de fusión Sólidos con temperatura de fusión baja    Fenol (C6H5OH) Glucosa (C6H12O6) Azufre (S8) 43°C 185°C 119°C

El fenol es un sólido cristalino que se funde a 43°C. Arriba de este valor de temperatura, se convierte el líquido, pero sigue siendo fenol. Estopuede interpretarse como que las entidades que constituyen al fenol se separan entre sí, al aplicarles calor, pero siguen conservando su identidad, siguen siendo entidades de fenol: Esto quiere decir que los átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno que constituyen el fenol, están unidos entre sí de una manera muy selectiva. Al subir la temperatura por encima de 43°C, los átomos que forman cada...