Practica 2 Quimica Basica Esime Cristales

INSTITUTO POLITÉCNICO
NACIONAL
Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica
Laboratorio de Química Básica
Práctica No.2 Estado Sólido (Cristales)

Prof. Abel Betanzos Cruz

1.- Objetivo: El alumno identificará los diferentes sistemas de cristalización.

2.- Consideraciones Teóricas:

Estado sólido
Al estado sólido se lo califica de perfectamente ordenado. Las partículas de un cristalocupan posiciones determinadas alrededor de las cuales sólo tienen movimientos de vibración de muy corto alcance. Las distancias entre las partículas son fijas y dependen de la naturaleza química del sólido. El entorno de una partícula de determinada clase es el mismo en cualquier lugar del cristal. El orden cristalino no se circunscribe a una porción del mismo, sino que sus partículas seencuentran distribuidas geométricamente de un modo periódico.
Otras propiedades características de los sólidos son la anisotropía (que consiste en que el valor de algunas propiedades depende de la dirección del cristal que se considere), bajo coeficiente de dilatación (el volumen del sólido varía muy poco con la temperatura), una temperatura de fusión definida, elevada cohesión y casi nula (pero finitay medible) compresibilidad (soporta esfuerzos y sufre apenas un leve cambio temporal de forma).
En estado sólido, una cierta porción de sustancia a temperatura dada tiene contenido de energía mínimo con respecto a los otros estados.

Cristales
Es una disposición simétrica de átomos, iones o moléculas dispuestos en un sistema tridimensional repetitivo.
Un cristal puede ser definido como unsólido compuesto de átomos arreglados en orden, en un modelo de tipo repetitivo. La distancia interatómica en un cristal de cualquier material definido es constante y es una característica del material. Debido a que el patrón o arreglo de los átomos es repetido en todas direcciones, existen restricciones definidas en el tipo de simetría que el cristal posee.
Las formas poliédricas propias de loscristales son, según parece, una consecuencia de la disposición simétrica de los átomos de las substancias que componen el mineral, disposición que se ha comparado con la de los nudos de una red; pero para que los átomos adopten esta disposición es indispensable que el mineral se solidifique en determinadas condiciones.
El tamaño de los cristales varía enormemente; un mismo mineral puede formarcristales microscópicos, o poco menos, y otros de dimensiones gigantescas. La forma varía igualmente mucho. En cambio, lo que dentro de cada especie mineralógica permanece invariable es el valor de los ángulos diedros formados, cualquiera que sea la forma, por las caras homólogas.
La forma geométrica de los cristales es una de las características de cada sal pura o compuesto químico, por lo que laciencia que estudia los cristales en general, la cristalografía, los ha clasificado en siete sistemas universales de cristalización. Celda Unitaria
Las Redes de Bravais.
El empleo de celdillas unidad facilita en gran medida la descripción de las estructuras en los cristales, ya que con ello se limita el número de posibles celdillas a tan sólo siete. Pero los materiales están formados por átomos oiones, por lo que el siguiente paso será ver cómo pueden agruparse los átomos o iones dentro de las celdillas unidad.
Para esto, consideremos una entidad imaginaria para representar tanto a un átomo como a un grupo de átomos, a la que denominaremos punto reticular. Tendremos que considerar las diferentes posibilidades que hay de colocar puntos reticulares en cada uno de los siete sistemascristalinos, de forma que cada punto reticular tenga el mismo entorno; es decir, que esté rodeado del mismo número de puntos reticulares y estos se sitúen en las mismas posiciones. Las combinaciones, nuevamente, son limitadas, pudiéndose obtener únicamente 14, a las que se denomina redes de Bravais Sus diferentes formas y tamaños pueden ser descritos en términos de sus parámetros de red ya definidos....