solidos
Páginas: 10 (2446 palabras)
Publicado: 17 de enero de 2014
1. Sólidos
La química del estado sólido es el estudio de los materiales sólidos, sean de base molecular, metálica, cristalina o cerámica del estado sólido inorgánico, y ha sido impulsada fuertemente por la tecnología. Los avances en el campo se han visto alimentados con frecuencia por las exigencias de la industria, muy por delante de la simple curiosidad académica. Aplicacionesdescubiertas en el siglo XX incluyen zeolita y catalizadores para el procesamiento de petróleo, basados en platino en la década de 1950, silicio de alta pureza como un componente básico de los dispositivos de microelectrónica en la década de 1960 y la superconductividad de alta temperatura en la década de 1980. La invención de la cristalografía de rayos X en 1900 por parte de William LawrenceBragg permitió futuras innovaciones. La comprensión de cómo proceden las reacciones a nivel atómico en el estado sólido evolucionó considerablemente gracias al trabajo de Carl Wagner en la teoría de la tasa de oxidación y la contra difusión de iones, entre otros, por lo que a este investigador se le considera el padre de la química del estado sólido.
Los sólidos pueden dividirse en dos categorías:Cristalinos y Amorfos. Un sólido cristalino; es aquel cuyos átomos, iones o moléculas constituyentes están ordenados en disposiciones bien definidas; mientras que en los sólidos amorfos, las partículas que las constituyen, no poseen un ordenamiento definido.
2. Los Sólidos Cristalinos.
La estructura interna de estos tipos de sólidos se puede imaginar como una pared formada porladrillos, los cuales son exactamente iguales y poseen exactamente las mismas características de la totalidad de la pared.
Esos ladrillos se denominan Celdas Unitarias. La celda unitaria es la unidad básica repetitiva de la disposición de átomos o moléculas de un sólido cristalino. La estructura tridimensional de un sólido cristalino puede representarse como una matriz tridimensionalde puntos de red. Tal matriz se denomina Red Cristalina.
Las celdas unitarias pueden describirse en términos de ángulos entre las aristas y longitudes de las aristas. Cada sólido se describe en términos de uno de los siguientes tipos de celdas unitarias: cúbico simple, tetragonal, ortorrómbico, romboédrico, monoclínico, triclínico y hexagonal.
3. Tipos de Sólidos Cristalinos
Las estructurasy propiedades de los cristales están determinadas por la clase de fuerzas que mantiene las partículas juntas. Se pueden clasificar cualquier cristal como uno de los cuatro tipos; Iónico, Covalente, Molecular y Metálico.
Sólidos Iónicos: consisten en iones que se mantienen unidos por enlaces
Iónicos. La fuerza de un enlace iónico depende en gran medida de la carga de los iones. Ejemplo: elNaCl, que contiene iones de carga +1 y -1, posee un punto de fusión de 801 ºC, mientras que el MgO en el que las cargas con -2 y +2, se funden a 2852 ºC.
La estructura que un sólido iónico adopta, depende en gran parte de las cargas y los tamaños relativos de los iones. En la estructura del CsCl, cada Ion Cs+ está rodeado por ocho iones de Cl-, esto debido a que el Cs+ es un catión relativamentegrande. En la estructura del ZnS los iones del S2- adoptan un acomodo cúbico centrado en la cara, con los iones Zn2+, que son mas pequeños, dispuestos de modo que cada uno está rodeado por cuatro iones S2- que forman un tetraedro. El CuCl también adopta esta estructura. En la estructura de CaF2, los iones Ca2+ aparecen en un acomodo cúbico centrado en la cara. Tal como lo exige la formula químicade la sustancia, hay dos veces mas iones F- en la celda unitaria que Ca2+. Los iones F- están rodeados tetraédricamente por cuatro iones Ca2+. Los compuestos como el SrF2, BaF2, BaCl2 y PbF2 también tienen esta estructura.
Sólidos Covalentes: consisten en átomos unidos en grandes redes o
cadenas mediante enlaces covalentes. Puestos que los enlaces covalentes son muy fuertes, estos sólidos...
La química del estado sólido es el estudio de los materiales sólidos, sean de base molecular, metálica, cristalina o cerámica del estado sólido inorgánico, y ha sido impulsada fuertemente por la tecnología. Los avances en el campo se han visto alimentados con frecuencia por las exigencias de la industria, muy por delante de la simple curiosidad académica. Aplicacionesdescubiertas en el siglo XX incluyen zeolita y catalizadores para el procesamiento de petróleo, basados en platino en la década de 1950, silicio de alta pureza como un componente básico de los dispositivos de microelectrónica en la década de 1960 y la superconductividad de alta temperatura en la década de 1980. La invención de la cristalografía de rayos X en 1900 por parte de William LawrenceBragg permitió futuras innovaciones. La comprensión de cómo proceden las reacciones a nivel atómico en el estado sólido evolucionó considerablemente gracias al trabajo de Carl Wagner en la teoría de la tasa de oxidación y la contra difusión de iones, entre otros, por lo que a este investigador se le considera el padre de la química del estado sólido.
Los sólidos pueden dividirse en dos categorías:Cristalinos y Amorfos. Un sólido cristalino; es aquel cuyos átomos, iones o moléculas constituyentes están ordenados en disposiciones bien definidas; mientras que en los sólidos amorfos, las partículas que las constituyen, no poseen un ordenamiento definido.
2. Los Sólidos Cristalinos.
La estructura interna de estos tipos de sólidos se puede imaginar como una pared formada porladrillos, los cuales son exactamente iguales y poseen exactamente las mismas características de la totalidad de la pared.
Esos ladrillos se denominan Celdas Unitarias. La celda unitaria es la unidad básica repetitiva de la disposición de átomos o moléculas de un sólido cristalino. La estructura tridimensional de un sólido cristalino puede representarse como una matriz tridimensionalde puntos de red. Tal matriz se denomina Red Cristalina.
Las celdas unitarias pueden describirse en términos de ángulos entre las aristas y longitudes de las aristas. Cada sólido se describe en términos de uno de los siguientes tipos de celdas unitarias: cúbico simple, tetragonal, ortorrómbico, romboédrico, monoclínico, triclínico y hexagonal.
3. Tipos de Sólidos Cristalinos
Las estructurasy propiedades de los cristales están determinadas por la clase de fuerzas que mantiene las partículas juntas. Se pueden clasificar cualquier cristal como uno de los cuatro tipos; Iónico, Covalente, Molecular y Metálico.
Sólidos Iónicos: consisten en iones que se mantienen unidos por enlaces
Iónicos. La fuerza de un enlace iónico depende en gran medida de la carga de los iones. Ejemplo: elNaCl, que contiene iones de carga +1 y -1, posee un punto de fusión de 801 ºC, mientras que el MgO en el que las cargas con -2 y +2, se funden a 2852 ºC.
La estructura que un sólido iónico adopta, depende en gran parte de las cargas y los tamaños relativos de los iones. En la estructura del CsCl, cada Ion Cs+ está rodeado por ocho iones de Cl-, esto debido a que el Cs+ es un catión relativamentegrande. En la estructura del ZnS los iones del S2- adoptan un acomodo cúbico centrado en la cara, con los iones Zn2+, que son mas pequeños, dispuestos de modo que cada uno está rodeado por cuatro iones S2- que forman un tetraedro. El CuCl también adopta esta estructura. En la estructura de CaF2, los iones Ca2+ aparecen en un acomodo cúbico centrado en la cara. Tal como lo exige la formula químicade la sustancia, hay dos veces mas iones F- en la celda unitaria que Ca2+. Los iones F- están rodeados tetraédricamente por cuatro iones Ca2+. Los compuestos como el SrF2, BaF2, BaCl2 y PbF2 también tienen esta estructura.
Sólidos Covalentes: consisten en átomos unidos en grandes redes o
cadenas mediante enlaces covalentes. Puestos que los enlaces covalentes son muy fuertes, estos sólidos...
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