Estado Solido Cristalino

PRÁCTICA NUMERO 2
ESTADO SÓLIDO (CRISTALES)
OBJETIVO: El alumno identificará los diferentes sistemas de cristalización.
CONSIDERACIONES TEÓRICAS
Cristal: Se puede definir como un sólido compuesto de átomos dispuestos en forma ordenada y repetida. Las distancias interatómicas en un cristal de cualquier material definido son constantes y características de ese material. Ya que el patrón oarreglo de los átomos se repite en todas direcciones, existen restricciones definidas sobre los tipos de simetría qué pueden tener los cristales.
Los cristales, son cuerpos sólidos limitados por caras planas. La forma de los cristales no es característica de una determinada sustancia: dos sustancias diferentes pueden formar cristales de iguales características (sustancias isomorfas) y, por elcontrario, una misma sustancia puede formar cristales de características diferentes (formas polimórficas o polimorfismo). En general, puede decirse que dependiendo de las condiciones en que cristalice una sustancia, se pueden formar cristales que difieren entre sí en el tamaño relativo de las caras, en el número de éstas e incluso en los ángulos.
Cuando varían los ángulos que forman las caras se trataen realidad de sustancias cristalinas distintas, aunque tengan la misma composición química. Sin embargo, la variación del tamaño relativo de las caras y del número de ellas no implica necesariamente que se trate de especies cristalinas distintas.
Los elementos de simetría que se encuentran en los cristales son: centro de simetría, ejes de simetría, planos de simetría y ejes de inversión. Lostres primeros son los más importantes; no obstante, en ocasiones resultan de utilidad los ejes de inversión cuya operación de simetría es combinación de las anteriormente citadas.
Centro de simetría: Es un punto, situado dentro del cristal, que cumple la condición de que cualquier línea recta que pasa por el corta a la superficie del cristal en dos puntos, cada uno de los cuales corresponde a unacara opuesta, paralelas entre sí, y situadas a la misma distancia de dicho punto. En consecuencia, la existencia de centro de simetría implica la existencia de caras paralelas en el cristal. Un cristal puede poseer o no un centro de simetría; pero nunca habrá en un cristal más de un centro de simetría.
Eje de simetría: es un eje imaginario del cristal que al girar éste a su alrededor, el aspectodel cristal se repite n veces en un giro de 360°. El eje de simetría se representa por el valor numérico de n. La operación de simetría correspondiente al centro de simetría es la rotación.
Plano de simetría: es un plano imaginario que divide al cristal en dos partes iguales una de las cuales es imagen especular de la otra. El plano de simetría se representa por /m; y la operación de simetríacorrespondiente es la reflexión sobre el plano.
Eje de inversión: la operación de simetría correspondiente a un eje de inversión consiste en girar a un ángulo 360/n (n es la simetría del eje de inversión) y después efectuar una inversión sobre el centro geométrico del cristal.
Existen cinco tipos principales de cristales, que se han clasificado en siete sistemas cristalográficos, basados en losángulos interfaciales de los cristales y la longitud relativa de sus ejes. La cristalografía se define como el tratamiento de la descripción y el arreglo de la estructura atómica de los cristales. El material en este análisis está limitado al tratamiento del desarrollo y la producción de los cristales, considerado como una operación unitaria.
Tipos de redes: Bravais demostró, utilizando argumentosgeométricos, que solamente son posibles 14 clases de redes espaciales cuyas simetrías corresponden a los 7 grupos o sistemas cristalográficos. El descubrimiento de Bravais significa que solamente hay 14 formas distintas de ordenar los objetos similares en un orden tridimensional regular.
Utilizando consideraciones puramente geométricas y los elementos de simetría que pasan a través de un punto...