Solidos

Solidos

OBJETIVOS

* Conocer la simetría de los elementos en estado sólido.
* Estudiar los tipos de sólidos.
* Saber que es polimorfismo.
* Conocer los elementos que tienen la propiedad de polimorfismo.



1.- Elementos de Simetría:

Muchas veces nos pasa desapercibido, pero convivimos continuamente con la simetría ...
La simetría es la constancia, la repetición dealgo en el espacio y/o en el tiempo, como muestran los ejemplos de abajo: grecas, pétalos de una flor, la sucesión de noche y dia, una pieza musical, etc.



 

Simetría por repetición  de motivos en una greca o en las flores. La greca muestra repetición de motivos por translación. Las flores muestran repetición de motivos mediante giros. La flor de la izquierda muestra, aproximadamente,un eje de rotación de orden 8 (8 pétalos idénticos alrededor de un eje de rotación). La flor del centro muestra un eje de rotación de orden 3 (dos familias diferentes de pétalos que se distribuyen alrededor del eje de rotación). Además, en cada flor, cada pétalo muestra un plano de simetría que lo divide en dos partes idénticas (aproximadamente), lo mismo que ocurre con la mariposa que se muestra ala derecha.


Simetría por repetición de eventos: Noche - Día - Noche...

Concretándonos a los objetos finitos, existen varias operaciones (elementos de simetría) que describen las repeticiones. En las grecas nos encontramos con operaciones de traslación (el motivo se repite por traslación). La repetición de los pétalos de las flores nos conduce a operaciones de giro (el motivo se repitepor giro) alrededor de ejes de simetría y, aunque no exactamente, la simetría que nos muestra la partitura o la frase sobre el Abad nos llevaría a considerar las operaciones denominadas planos de simetría (la operación que ocurre cuando uno se mira en un espejo). Análogamente, por ejemplo, si nos fijamos en la relación entre los objetos tridimensionales de la figura de abajo, descubriremos un  nuevoelemento de simetría denominado centro de simetría, que sería el punto imaginario colocado entre ambos objetos:



Dos objetos relacionados por un centro de simetría
Combinando estos elementos de simetría con las traslaciones características de un cristal (que veremos más abajo), surgen nuevos elementos de simetría con componentes de deslizamiento (ejes helicoidales y planos dedeslizamiento). 


Poliedro mostrando un eje de rotación binario que pasa por los centros de las aristas de arriba y abajo |

Poliedro mostrando un plano de simetría que relaciona la parte de arriba con la de abajo |
Los elementos de simetría del tipo centro y plano, relacionan de un modo peculiar los motivos que repiten, el mismo modo que relaciona entre sí nuestras manos, que no sonsuperponibles. Los motivos que no contienen en sí mismos ninguno de estos elementos de simetría (centro o plano) se denominan quirales y su repetición mediante estos elementos de simetría (centro o plano) genera objetos que se denominan enantiómeros respecto de los originales (la imagen especular de una de nuestras manos es enantiómera de la que ponemos delante del espejo).
| La imagen especular decualquiera de nuestras manos es el enantiómero de la otra mano. Son objetos no superponibles y al no contener en sí mismas ni centros ni planos de simetría se denominan objetos quirales.
Las moléculas quirales tienen propiedades diferentes de sus enantiómeras y su diferenciación es importante. La determinación correcta de la estructura ó configuración absoluta de una molécula (diferenciación entreenantiómeros) puede realizarse de un modo seguro exclusivamente mediante la difracción de rayos X, pero eso será objeto de otro apartado más adelante. |

La asociación de elementos de rotación con centros o planos de simetría genera nuevos elementos de simetría llamados rotaciones impropias.
Poliedro que muestra únicamente un centro de simetría en su punto medio | Eje de rotación impropia, en...