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ESTADO SÓLIDO

Propiedades generales de los sólidos
Los sólidos se caracterizan por ser densos, relativamente
incompresibles y poseen una superficie bien definida.

A nivel atómico:
• Distancias interatómicas cortas.
• Interacciones entre átomos muy fuertes.
• Movimiento atómico muy restringido.

Estructura cristalina
Los sólidos se dividen en Cristalinos y Amorfos
Un sólidocristalino posee un orden
estricto y regular. En un sólido
cristalino, los átomos, moléculas o
iones ocupan posiciones específicas, es
decir posee una estructura ordenada
que se repite.

Hielo

vidrio
Un sólido amorfo carece de
ordenamiento bien definido y de un
orden molecular repetido.

Sólidos cristalinos
Una celda unitaria es la unidad estructural de repetición
básica de un sólidocristalino.
Celda unitaria

Cada esfera representa:
•

Átomos, Moléculas o Iones

Punto reticular

Arreglo repetido de celdas unitarias
Para formar un cristal

Partes de la celda unitaria
Vértice
Arista
Cara

• 8 vértices
• 12 aristas
• 6 caras

Empaquetamiento de esferas
Analizado las distintas formas de acomodar o empacar
varias esferas idénticas se puede entender comose forma
un cristal.

Distribución de esferas idénticas
Una sobre otra

Definición de
Celda cúbica simple

Número de coordinación
El número de coordinación se define como el numero de átomos (o
iones) que rodean “tocan” a un átomo (o ion) en una red cristalina:
Celda cúbica simple

Entonces, el número de coordinación en la
celda cubica simple es 6.
Este número mide que tancompactas
están empacadas las esferas.

Los tres tipos de celdas cúbicas

# de coord. = 6

# de coord. = 8

# de coord. = 12

Debido a que una celda unitaria de un solido cristalino está al lado
de otras celdas unitarias, la mayoría de los átomos se comparten
entre celdas vecinas:

Cada átomo de un
vértice es compartido por
8 celdas unitarias

Cada átomo centrado en una
cara escompartido por 2 celdas
unitarias

¿Entonces cuantos átomos completos
tiene una celda cúbica simple ?
Un octavo de átomo

Celda cúbica simple

Celda cúbica simple

8 x 1/8 = 1
1 átomo/celda unitaria

¿Entonces cuantos átomos completos
tiene una celda cúbica centrada en el cuerpo?
Un octavo de átomo

Un átomo

Celda cúbica centrada
en el cuerpo

Celda cúbica centrada
en elcuerpo
8 x 1/8 = 1
1x1=1
2 átomos/celda unitaria

átomos completos en una celda
cúbica centrada en las caras?
Un octavo de átomo

Medio átomo
Celda cúbica centrada
en las caras

Celda cúbica centrada
en las caras
8 x 1/8 = 1
6 x 1/2 = 3
4 átomos/celda unitaria

Relacion entre la longitud de la arista
el radio de los átomos
Celda cúbica simple

Celda cúbica centrada
en elcuerpo

Celda cúbica centrada
en las caras

Cuando la plata se cristaliza, forma celdas cúbicas centrada en
la cara . La longitud de la arista de la celda unitaria es de 409
pm. Calcular la densidad de la plata.

D=

m
V

V = a3 = (409 pm)3 = 6.83 x 10-23 cm3

4 átomos/celda unitaria en una celda cúbica centrada en la cara
1 mol Ag
107.9 g
x
m = 4 átomos Ag x
= 7.17 x 10-22 g6.022 x 1023 átomos mol Ag
7.17 x 10-22 g
m
=
= 10.5 g/cm3
D=
V
6.83 x 10-23 cm3

El oro (Au) cristaliza en una estructura cubica centrada en las
caras y tiene una densidad de 19.3 g/cm3. calcule el radio
atómico del oro en picómetros

R: 144 pm

Un elemento cristaliza formando una red cubica centrada en el
cuerpo. La arista de la celda unitaria mide 2.86 Å y la densidad
delcristal es de 7.92 g/cm3.
•Calcule el peso atómico del elemento.
•Busque en la tabla periódica y diga cual es el elemento.

R: 55.8 g/mol
R: Fe

Sistema para obtención del patron de
difracción de rayos X en un cristal

Haces
difractados
cristal
Haz de
rayos X

Tubo de rayos X

Placa fotográfica

Reflexión de rayos X a partir de dos
capas de átomos
Rayos incidentes

Rayos...