Practica 2 quimica esime ipn

PRACTICA NO. 2 ESTADO SOLIDO (CRISTALES)



OBJETIVO: El alumno identificara los diferentes sistemas de cristalización.



FUNDAMENTOS TEORICOS

Cristales
Un cristal es una disposición simétrica de átomos, iones o moléculas dispuestos en un modelo tridimensional repetitivo. Sí los centros de las unidades materiales se reemplazan por puntos, el sistema de puntos resultantes se llamauna reticulado o res espacial o red cristalina. Utilizando una red de líneas que unen los puntos de retículo, una red cristalina puede dividirse en parte idénticas llamadas celdas unitarias. Teóricamente una red cristalina puede reproducirse apilando en tres dimensiones sus celdas unitarias. Los tipos más sencillos de celdas unitarias son las celdas unitarias cúbicas. Es posible tener puntos enposiciones diferentes de las esquinas de las celdas unitarias. En la celda unitaria cúbica centrada en el cuerpo, un punto se halla en el centro de la celda. En la celda unitaria cúbica centrada en las caras un punto se halla en el centro de cada cara de la celda.
La celda unitaria cúbica simple contiene el equivalente de un solo átomo. La celda unitaria cúbica centrada en el cuerpo contiene dosátomos. La celda unitaria centrada en las caras contiene el equivalente de cuatro átomos.
Los cristales están formados por átomos, iones y moléculas. Podemos clasificar a los cristales en cuatro tipos de acuerdo a la clase de partículas que forman el cristal y a las fuerzas que las mantienen juntas.
Los cristales iónicos. Los iones positivos y negativos están sostenidos en la red cristalina poratracciones electrostáticas. Debido a que las fuerzas son fuertes, las sustancias iónicas tienen puntos de fusión elevados. Los cristales iónicos son duros y frágiles. Debido al movimiento de un plano de iones sobre otro, los iones con la misma carga se repelen mutuamente. El cristal se rompe en pedazos, estos son buenos conductores de electricidad cuando están fundidos o en solución.
Los cristalesmoléculas, las moléculas ocupan posiciones de red o reticulado en los cristales de los compuestos covalentes. Las fuerzas intermoleculares que mantienen las moléculas en la estructura cristalina no son tan fuertes como las fuerzas electrostáticas que mantienen juntos los cristales iónicos. Unos pocos compuestos moleculares se disocian muy ligeramente y producen bajas concentraciones de iones.
Lasredes cristalinas, los átomos ocupan posiciones del retículo y están unidos por una red de enlaces covalentes. Todo el cristal puede considerarse como una molécula gigante. El diamante es un ejemplo de este tipo de cristal. Los materiales de este tipo tienen puntos de fusión elevados y son extremamente duros debido al gran número de enlaces covalentes que tendrían que romper para destruirse laestructura cristalina.
Los cristales metálicos, sus electrones externos de los átomos metálicos están débilmente retenidos y se mueven libremente a través del cristal metálico. El resto de los átomos metálicos, los iones positivos, ocupan posiciones fijas en el cristal.
La nube negativa de los electrones que se mueven libremente, algunas veces llamadas gas electrónico o mar de electrones, mantienejunto al cristal. Esta fuerza de enlace es llamada enlace metálico.
Empaquetamiento de Esferas
Los requerimientos generales para la formación de un cristal se pueden entender al considerar las distintas formas en que se puede empaquetar varias esferas idénticas para formar una estructura tridimensional ordenada. La manera en que las esferas se acomodan en capas determina el tipo de celdaunitaria. En el caso más simple, una capa de esfera se puede distribuir, la estructura tridimensional se puede generar al colocar una capa encima directamente de las esferas de la capa interior. Este procedimiento se puede extender para generar muchas capas, como el caso de un cristal. Cada esfera acomodada así, se dice que tiene un número de coordinación de 6 porque tiene seis vecinos próximos. El...