Estructuras cristalinas

ESTRUCTURA DE LOS CRISTALES
Jorge Leonardo Castellanos Oviedo jlcastellanoso@gmail.com
RESUMEN: El hombre siempre ha dedicado mucho trabajo al descubrimiento de materiales y dispositivos que hagan más útiles los recursos naturales. Esos hombres fueron los predecesores del ingeniero de la era moderna. El hombre desde hace muchos años ha venido descubriendo una serie de materiales, estudiando suspropiedades y características para hacerlos cada vez más eficientes en los procesos y dispositivos que él mismo inventa. Hoy en día la electrónica utiliza muchos de estos estudios en los instrumentos y aparatos que usamos a diario. trayectorias, se considera que los electrones se desplazan en torno al núcleo. Así, mientras que un átomo puede tener en promedio un momento de dipolo eléctrico iguala cero, tiene un momento dipolar que fluctúa con rapidez. En cualquier instante se vería que el centro de distribución de carga negativa no coincide con el núcleo, sino que está fluctuando con rapidez en torno a él. Así, cuando dos átomos se aproximan entre sí, el momento dipolar, que fluctúa con rapidez en cada uno de ellos, afecta al movimiento de los electrones en el otro átomo y se produce unaenergía más baja (es decir, una atracción) cuando las fluctuaciones están sincronizadas. En la figura 1, se aprecia que cada átomo tiene un pequeño dipolo eléctrico.

PALABRAS CLAVES: fuerzas, enlaces, propiedades, características, materiales, átomos. 1. INTRODUCCION

En el estudio de los sólidos nos encontramos con que las propiedades de éste, dependen tanto de sus átomos como de las fuerzasde atracción entre ellos. En los metales se observa cierta irregularidad en el empacamiento de sus átomos llamado orden pero no adoptan formas cristalinas. Un orden de largo alcance es aquel en el cual cada átomo se encuentra en la misma posición en relación a sus vecinos y cada región con este orden se denomina cristalito o grano y dicho solido es de tipo policristalino. El orden de cortoalcance se observa en los líquidos y en el vidrio y son los casos en los que el orden solo abarca algunos átomos. [1] 2. FUERZAS DE VAN DER WAALS

Figura 1. Ilustración del origen de las fuerzas de Van der Waals.

Los requerimientos de valencia de moléculas gaseosas como metano, dióxido de carbono, hidrógeno (CH4, CO2, H2), etcétera, se satisfacen de manera similar y no existen electronesadicionales para formar enlaces; sin embargo, estas sustancias también se pueden solidificar. Es evidente que debe existir algún otro tipo de enlace, que con frecuencia se llama enlace secundario, en el cual no se produce una considerable modificación de la estructura electrónica de los átomos. Se sabe que un átomo con capas electrónicas cerradas está formado fundamentalmente por un núcleo positivo rodeadopor una nube esférica de carga negativa. Si las nubes electrónicas de dos átomos de este tipo fuesen estáticas e indeformables, no existirían fuerzas entre ellas. En realidad, las nubes electrónicas se deben al movimiento de varios electrones, y aunque no es posible seguir sus

Cada átomo tiene un pequeño dipolo eléctrico. En la figura 1(a), se observan varias situaciones en las que se producepoca o ninguna atracción, mientras que en la figura 1(b), todos los casos experimentan una fuerza de atracción notable. Las fluctuaciones se producen de modo tal que las situaciones similares a la figura 1(b) se observan con más frecuencia y existe una fuerza de atracción neta. Evidentemente, esta fuerza actúa inclusive a grandes distancias, porque las nubes electrónicas no necesitan superponerseunas con otras. Como resultado, dicha fuerza se experimenta aun en estado gaseoso y provoca desviaciones de las leyes de los gases ideales. La conocida ecuación de los gases que fue propuesta por Van der Waals tiene en cuenta sus efectos, por lo que la fuerza recibe su nombre. Es posible encontrar diversas sustancias que están unidas por fuerzas de Van der Waals: por ejemplo, plásticos, grafitos...