8 Solidos

Sólidos
La materia está formada por átomos que se van juntando hasta
formar sustancias de tamaño macroscópico. Dependiendo de la
intensidad de las interacciones entre los átomos las sustancias
van a tener un comportamiento mecánico distinto. Una
categorización de las sustancias de acuerdo a sus propiedades
mecánicas es la que se denomina estados o fases de la materia.
sólidos
Existen cuatro tipode estados:

líquidos
gases
plasma (gas ionizado)

Los sólidos cristalinos son ordenaciones regulares de átomos
que son periódicas en el espacio (como moléculas
gigantescas). Los sólidos normalmente no son perfectos sino
que aparecen impurezas y dislocaciones

Sólidos:
• En los sólidos los átomos mantienen una ordenación relativa
conservando cada átomo sus vecinos (estructuras estables).
• Lossólidos estables son ordenaciones regulares de los átomos
(periódicas en el espacio) denominadas estructuras cristalinas
• Los sólidos no cristalinos se denominan sólidos amorfos y en
realidad no son estructuras estables sino que son más bien
líquidos que fluyen con altísima viscosidad, con escalas de
tiempo de cientos de años (Ej: vidrio)
• El tipo de estructura cristalina que asume un sólido(cúbica,
cúbica centrada en las caras, hexagonal, etc) es aquella que
minimiza la energía total del sistema.
• El espectro de emisión-absorción de un sólidos es por lo
general continuo (los electrones del sólido tienen bandas de
energía continua posible)
1

En una estructura cúbica los átomos se ubican como se muestra
en la figura (a), pero se representa como en la (b) para que se vea
más clara laestructura. La unidad básica de la estructura
cristalina es la celda unidad (fig. c) que se repite en las 3
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direcciones

1

Plasmas:

Líquidos:

•Ocurren cuando los materiales están a mucha temperatura y es
como un gas de iones y electrones separados entre sí (átomos
ionizados)

• En los líquidos los átomos tienen bastante cohesión entre sí de
modo que el espacio entre átomos es más o menos uniforme,sin
embargo los átomos no mantienen sus vecinos.
• Un líquido por lo tanto no tiene forma definida sino que fluye.
Los enlaces entre dos átomos pueden romperse fácilmente por
efecto térmico (movimiento)
• El espectro de emisión-absorción de un líquido también es
continuo

Gases:
• En los gases la distancia media entre átomos es >> que el
tamaño de los átomos, entonces los átomos o moléculas semueven libremente sufriendo algunos choques ocasionales

• En un cristal los átomos tienen posiciones regulares definidas
existiendo cohesión (enlaces) entre un átomo y sus vecinos.

• Casi toda la energía del gas es energía cinética, hay muy poca
energía potencial porque son muy poco los átomos que están
chocando en un dado instante de tiempo. La aproximación de
“gas ideal” que vimos anteriormentesupone que toda la energía
es cinética.

• En un sólido amorfo las posiciones están más o menos definidas
pero no son regulares. Además el amorfo fluye como un líquido
pero en escala de tiempos de cientos de años.

• Como los átomos o moléculas del gas están libres (separados
entre sí) el espectro de absorción-emisión es el característico de
los átomos o moléculas y por lo tanto es discreto(algunas energía
posibles)
3

• En un líquido hay cierta cohesión entre los átomos, pero los
enelaces se rompen fácilmente debido a movimientos térmicos.
• En un gas los átomos son aproximadamente independientes
unos de otros
4

2

Tipos de enlace cristalino
Enlace iónico:

Enlace metálico:

Ej: Aluminio

Ej: ClNa (sal común)

Atracción entre iones de
distinto signo

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+

La atracción entre
núcleos es debida al
gas de electrones
libres distribuidos por
todo el material.

gas de electrones libres

Enlace covalente:

Ej: Silicio

+

+

La atracción entre
núcleos es debida a
los electrones de
valencia que
comparten

5

6

3

Y la energía total de la molécula como función de la separación
R entre los núcleos es:

Teoría de bandas
Cuando vimos...