Cristales

Instituto Politécnico Nacional
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Unidad Zacatenco


Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica



Laboratorio Química Básica




Practica 2: Estado sólido (Cristales)



Grupo: 1CM2



Equipo 2:
- Montes Vargas Abraham Misael
- Perez González Brandon Arcel
-Garcia Arenas MarianaLizeth
-Garcia Hernandez Rafael









Objetivo

El alumno identificara los diferentes sistemas de cristalización.


Consideraciones teóricas

La física del estado sólido esta fundamentalmente relacionada con los cristales y con los electrones en los cristales. El estudio de la física del estado sólido empezó a principio de este siglo después del descubrimiento de la difracciónde los rayos X por los cristales y de la publicación de una serie de cálculos sencillos y de predicciones de las propiedades de los cristales que tuvieron gran éxito.

Cuando un cristal crece en un medio ambiente constante, la forma que desarrolla es como si fuesen adicionando de forma continua bloques constructivos idénticos.
Estos bloques constructivos son átomos, o grupos de átomos de modoque un cristal es una distribución periódica tridimensional de átomos.

En 1912 fue presentado a la academia Bávara de Ciencias en Múnich un artículo titulado . En la primera parte de este artículo, Laue desarrollo una teoría elemental de la difracción de los rayos X por una red periódica. En la segunda parte, Friedrich y Knipping anunciaron las primeras observaciones experimentales de ladifracción de rayos X por cristales.
El trabajo demostró de forma decisiva que los cristales están compuestos de una distribución o red periódica de átomos.

Las sustancias cristalinas se caracterizan por una periocidad espacial perfecta, que facilita enormemente la tarea de comprender y calcular sus propiedades físicas. Las sustancias cristalinas se encuentran comúnmente en forma de policristales(aglomerados de pequeños cristales orientados desordenadamente llamados cristalitos o granos). Existe una categoría importante de sólidos, denominados amorfos, como el vidrio común y muchos polímeros, que no pertenecen a los sólidos cristalinos, pues aunque poseen cierto orden de corto alcance carecen del orden de largo alcance característico de los cristales.

Distribución Periódica de Átomos
Seconstruye un cristal ideal mediante la repetición infinita de unidades estructurales idénticas en el espacio. En los cristales más sencillos la unidad estructural es un solo átomo, como en el cobre, la plata, el oro, el hierro, el aluminio y los metales alcalinos. Pero la unidad estructural más pequeña puede comprender muchos átomos o moléculas.
La estructura de todos los cristales puedeescribirse en función de una red, con un grupo de átomos ligados a cada punto de la misma. El grupo de átomos se denomina la base; cuando se repite en el espacio forma la estructura cristalina.

Una red es una distribución periódica regular de puntos en el espacio. Una red es una abstracción matemática; la estructura cristalina se forma cuando se une una base de átomos de forma idéntica a todos lospuntos de la red. La relación es entonces: red + bases = estructura cristalina.

Atendiendo a las simetrías posibles, cualquier red se puede clasificar dentro de algunos de los 14 tipos de redes, llamadas de Bravais.


Estos 14 tipos pueden agruparse a su vez en los 7 sistemas cristalinos.



Elementos de simetría
Los elementos de simetría que se encuentran en los cristales son lossiguientes: centro de simetría, ejes de simetría, planos de simetría y ejes de inversión. Los tres primeros son los más importantes; no obstante en ocasiones resultan de utilidad los ejes de inversión, cuya operación de simetría es combinación de las anteriores citadas.

Centro de simetría: es un punto situado dentro del cristal, que cumple la condición de que cualquier línea recta que asa por el corta...