La estructura de los metales

La estructura de los metales
Estudios de difracción de rayos X han permitido determinar la estructura de muchos elementos metálicos, revelando la existencia de empaquetamientos compactos en muchosde ellos. Ello indica que presenta una débil tendencia a formar en esas estructuras enlaces covalentes dirigidos. Una consecuencia del compactación es la alta densidad de dichos metales, ya que existeuna gran cantidad de masa en un volumen mínimo. La Tabla 1 muestra las estructura cristalinas que presentan algunos metales en condiciones suaves.
Tabla 1. Estructuras cristalinas de elementosmetálicos a 25ºC y 1atm
Estructura cristalina
Elemento
Hexagonal compacta
Be, Cd, Co, Mg, Ti, Zn
Cúbica compacta
Ag, Al, Au, Ca, Cu, Ni, Pb, Pt
Cúbica centrada en el cuerpo
Ba, Cr, Fe, W, alcalinosCúbica-primitiva
Po
En la Tabla aparecen dos estructuras no comentadas hasta ahora: la cúbica centrada en el cuerpo y la cúbica primitiva. Estas son dos estructuras menos compactas que las dosanteriores. La estructura cúbica centrada en el cuerpo presenta como celda unidad un cubo formado por ocho esferas con una novena esfera en el centro del cubo (Figura 5). Los metales con esta estructurapresentan, obviamente, un número de coordinación ocho. Una estructura aún menos frecuente es la cúbica primitiva, cuya celda unidad coincide con la anterior exceptuando la esfera del centro del cubo.El número de coordinación en esta estructura es seis, y tan sólo la presenta el Po a presión y temperatura ambientes. Con estas cuatro estructuras se pueden explicar la inmensa mayoría de lasestructuras que presentan los metales, pues en muchos casos las estructuras reales son mezclas de las mismas.

Figura 5. Arriba, estructura cúbica centrada en el cuerpo. Abajo, estructura cúbica-primitiva.El polimorfismo de los metales.
Se define polimorfismo como la capacidad de adoptar distintas formas cristalinas, bajo distintas condiciones de presión y temperatura. Así, por ejemplo, el hierro...