Estructuras cubicas de redes de bravais

3.- ORDENAMIENTO ATÓMICO DE LOS SÓLIDOS

3.1.- Orden de corto y largo alcance 3.2.- Estructuras cristalinas 3.3.- Puntos, direcciones y planos de una celda unitaria 3.4.- Las Celdas Tridimensionales 3.5.- Puntos, planos y direcciones en una celda unitaria. 3.6.- Sitios intersticiales 3.7.- Cristale iónicos y covalentes 3.8.- Transformaciónes alotrópicas o polimórficas 3.9.- Difracción deRayos-X (led de Bragg)

Los materiales al estado sólido pueden ser o no cristalinos. Aunque puedan obtenerse materiales en forma de monocristales es más común encontrarlos en forma policristalina. Los cristales que conforman un agregado policristalino se denominan granos. Los granos pueden ser tan pequeños que es necesario observarlos por un microscopio a 100 y 1000 aumentos. Microestructura. Cuandola estructura puede distinguirse a simple vista se le llama macroestructura. La estructura al interior de los granos sigue un patrón de ordenamiento denominado estructura cristalina.

CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES –CAPITULO 3: ORDENAMIENTO ATÓMICO DE LOS SÓLIDOS J.D.O. Barceinas Sánchez y A. Juárez Hernández

3.1. Orden de Corto y Largo Alcance Orden de corto alcance.- es el arregloespacial de los átomos o moléculas que se extiende sólo a los vecinos más cercanos de éstos. A estas estructuras se les denomina como estructuras no cristalinas. Ejemplos de estas estructuras son los vidrios, geles y recubrimientos por deposición de vapor, Figura 3.1.

Figura 3.1. Nivel de arreglo atómico en vidrio Vidrios.- durante la solidificación los átomos no tienen el tiempo suficiente paraformar una estructura periódica. Una estructura vítrea puede también obtenerse por solidificación rápida de materiales que normalmente forman estructuras cristalinas. Los vidrios tienen las siguientes características generales: 1. Estructura isotrópica (las propiedades son uniformes en todas direcciones). 2. Son típicamente transparentes, pero pueden formularse para absorber o transmitir ciertaslongitudes de onda. 3. Buenos aislantes eléctricos y térmicos. 4. Reblandece antes de fundir, por lo que puede moldearse por soplo.

Figura 3.2. Estructura tetraédrica en la sílice

CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES –CAPITULO 3: ORDENAMIENTO ATÓMICO DE LOS SÓLIDOS J.D.O. Barceinas Sánchez y A. Juárez Hernández

Un ejemplo de estructura vítrea es la sílice (SiO2) cuya unidad estructurales un tetraedro en el que cuatro átomos de oxígeno se unen de manera covalente con un átomo de silicio. Puesto que los átomos de oxígeno deben formar ángulos de 109.5º para satisfacer los requerimientos de direccionalidad de los enlaces covalentes, se obtiene una estructura con orden de corto alcance. Dentro de las estructuras vítreas se encuentra un grupo denominado Estructuras Moleculares en elque se ubican los compuestos orgánicos (con enlaces covalentes), donde los más comunes son los hidrocarburos los cuales pueden contener algunos otros elementos o grupos reemplazando a uno o más hidrógenos, como halógenos (Cl y F), hidróxido (OH), acetato, amonio y silicones. Hidrocarburos.- éstos se clasifican en saturados y no saturados. El incremento del punto de fusión con el peso molecular sedebe en parte al decremento de la morbilidad y en mayor grado a los enlaces de Van der Waals entre moléculas. Entre más grande sea la molécula habrá más sitios en donde puedan ocurrir enlaces de Van der Waals. Bajo las condiciones adecuadas los hidrocarburos no saturados pueden romper sus dobles o triples enlaces para formar moléculas más grandes, por ejemplo los polímeros. Esto se denominareacción de polimerización. Geles.- sólidos no-cristalinos formados por reacción química en lugar de fusión. Estos materiales son útiles en la unión de cerámicos y metales (al actuar como cementos). Ejemplos de éstos son Si(OH)4 y Al(H2PO4)3. Recubrimientos por Deposición de Vapor.- sólido no-cristalino producido por condensación rápida de un vapor sobre un substrato frío o por reacción de un gas...