Cristaloquimica

RESUMEN

Toda la materia esta formada por iones átomos o moléculas, los átomos y sus fuerzas de interacción determinan las propiedades químicas y físicas de la materia.

CRISTALOQUIMICA:

Es la ciencia que se encarga del estudio de las relaciones entre la composición química, la estructura interna y las propiedades físicas.
Estructuras cristalinas:
Una estructura cristalina es ladisposición periódica y ordenada en el espacio de iones, átomos, moléculas o conjuntos de ellos. También nos proporciona información sobre la localización de los átomos, las posiciones y tipos 
de enlace, simetría y contenido químico de la celda elemental.
El estudio de las estructuras cristalinas comenzó en 1910 con Laue, Friedrich y Knipping, pero fue hasta 1913 cuando Bragg determinó la primeraestructura cristalina. A partir de entonces, se formularon las reglas generales que gobiernan las estructuras cristalinas. Se creó la cristaloquímica de los minerales, poniendo de manifiesto detalles todavía más finos de la estructura mineral. Se elaboró el modelo iónico. Se propuso un sistema de radio iónico y la regla de la aditividad de tal radio.
Se formularon las reglas que gobiernan loscristales iónicos.
Se clarificaron los conceptos de solución sólida y polimorfismo.
Se desarrolló el concepto de empaquetado compacto y se introdujeron nociones de tipoestructural, estequiometría, números de coordinación y poliedros de coordinación; también se elaboraron métodos para la representación poliédrica de estructuras. El análisis geométrico de la estructura de los minerales se completó en1960.
PRINCIPIOS A CONSIDERAR EN LAS ESTRUCTURAS CRISTALINAS
* Principio del empaquetado compacto: 
Los átomos tienden a rellenar el espacio de la forma más eficiente.
* Principio de simetría:
Los átomos tienden a conseguir un entorno con la 
simetría más alta posible.
* Principio de interacción:
Los átomos tienden a rodearse del mayor número 
posible de átomos vecinos con loscuales pueda interaccionar, es decir, tienden a conseguir la coordinación más alta.
ESTABILIDAD DE LAS ESTRUCTURAS CRISTALINAS
Para que una estructura cristalina sea estable su energía libre tiene que ser mínima. Esta energía corresponde a la energía G de Gibbs:
G = U + PV - TS
G es la energía libre, P es la presión,
V es el volumen,
T es la temperatura, S es la entropía.
Las estructurascon mayor probabilidad de estabilizarse energéticamente son aquellas cuyos constituyentes se ordenan en el espacio de la manera más compacta posible.
ENLACE EN LAS ESTRUCTURAS CRISTALINAS
Enlace químico: Se define como las fuerzas de atracción entre los átomos. Se determinan por los electrones de valencia. Interaccionan en maneras que determinan la simetría de la estructura atómica. Hay 3 tiposextremos de enlace:
1. Metálico: Aparece sólo en los elementos (oro, plata, etc.). No direccional. Los electrones de valencia pueden moverse libremente.
2. Covalente: Los electrones más externos son compartidos por átomos vecinos
3. Iónico: La capa más externa se completa por transferencia de electrones de un átomo a otro. Predominante en compuestos inorgánicos. Estos enlaces no seencuentran puros en ningún cristal. La electronegatividad expresa la medida relativa de la fuerza de 
atracción para los electrones. El carácter iónico de un enlace viene dado por la diferencia entre las 
electronegatividades de los átomos que lo forman. Pauling (1960) asignó un valor numérico de electronegatividad a cada elemento.
CRISTALES IÓNICOS
Se caracteriza por poseer dureza y pesoespecífico moderados, puntos de fusión y de ebullición elevados, conductividad eléctrica y térmica muy baja, y elevada simetría, también se caracterizan por formar iones en disolución
CRISTALES COVALENTES
Se caracterizan por su insolubilidad, alta estabilidad, por no formar iones en disolución, puntos de fusión y de ebullición muy elevados, poseer simetría menos elevada que la de los cristales...