propiedad y estadistica

Estructura cristalina diamante

Una de las formas alotrópicas del C es la
del Diamante, cuya celda cristalina se
muestra en la Fig. 1. Es esta celda la que,
por traslación paralela, permitegenerar
(idealmente) el cristal.
El C diamante es un material covalente.
Además del Carbono, otros tres elementos
puros (Si, Ge y Sn), también pueden
presentar esta esa misma estructura. Más
alláde los elementos puros, hay varios
compuestos binarios que son variaciones de
la estructura cristalina diamante. Entre ellos
cabe mencionar la cristobalita alfa
(covalente) y el ZnS (blenda, uncristal
iónico).

Fig. 2 Figura de un “cubo auxiliar” de los
enlaces covalentes del C en el diamante.
(Esto NO es una celda)

Para el caso del C diamante, establezcamos
la relación entreenlace y estructura
cristalina. La Fig. 2 muestra un “cubo
auxiliar” ilustrando los 4 enlaces de un
átomo cualquiera de C en el Diamante,
debidos a la hibridización sp3. Nótese que
en ese cuboauxiliar hay un átomo de C al
centro, y también hay átomos de C en 4
vértices no contiguos (o alternados). El
átomo central está en la mitad de las
diagonales de este cubo auxiliar.
Para comprender elorden atómico en la
celda
cristalina
del
Diamante,
considerémosla dividida en 8 cubos
menores, ver Fig. 3. Nótese que de esos 8
cubos menores, 4 corresponden a los cubos
auxiliares de laFig. 2, en tanto que los otros
4 no tienen átomos en su centro, aunque sí
en 4 esquinas no contiguas. Nótese que esta
estructura es mucho menos densa que la de
los cristales predichos por el modelode
esferas duras, para iones con simetría
esférica. Aquí los cuatro enlaces dirigidos
de cada carbono limitan la densidad.

Fig. 1 Celda del Carbono Diamante, en
distintas representacionesFig. 3 Celda del C Diamante dividida en 8
cubos menores.

La Fig. 4 muestra los dos cubos menores de
la parte baja de la Fig. 3, que corresponden
a cubos auxiliares.

(Es como tomar cada C y...