Quimica

República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Defensa
Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada
UNEFA
Cátedra: Química

Febrero, 2009
INTRODUCCIÓN

El principal objetivo de la siguiente investigación es lograr facilitar la comprensión del ordenamiento regular de partículas que caracteriza a los sólidos cristalinos. Debido a ladificultad que presenta la visualización de estructuras se considera necesario que se entienda el contenido, el cual hace referencia de: sólidos metálicos que cristalizan en sistemas cúbicos simples, centrados en el cuerpo, centrados en las caras y hexagonal compacto, factor de empaquetamiento. Se pondrá énfasis en distinguir los sistemas compactos de lo que no lo son y los tipos de huecos que segeneran en los distintos empaquetamientos.

En el trabajo se explica conceptos y descripciones del tema. Estos conceptos serán retomados ahora y luego se ampliará el asunto con la explicación de otro modelo usado para describir la estructura cristalina, el modelo de esferas empaquetadas. Este modelo es especialmente útil en la comprensión de las estructuras de sustancias iónicas ymetálicas. Se verán los aspectos básicos relativos a la estructura cristalina en estructuras típicas sencillas. Una buena parte de las sustancias tiene tales estructuras, por lo que resultará sumamente útil conocerlas desde el inicio del estudio de la Química.
La distribución en los sólidos puede describirse mediante una red donde se especifican las posiciones de los átomos por medio de una celdilla unidadque se repite y que posee las propiedades del metal correspondiente.

Existen sistemas cristalinos basados en la geometría de las longitudes y ángulos de esta celdilla unidad, basados en la distribución interna de ésta. En los metales las celdillas unidad de las estructuras cristalinas más comunes son: cúbica centrada en el cuerpo (bcc), cúbica centrada en las caras (fcc) y hexagonalcompacta (hcp) que es una variación compacta de la estructura hexagonal simple.

TIPOS DE EMPAQUETAMIENTO PRESENTE EN LOS SÓLIDOS

Empaquetamiento de esferas:
Son las que se tocan unas con otras en las tres direcciones del espacio. Cada una de las posibles formas de Empaquetamiento se corresponde con un sistema cristalino definido en términos del retículo y celda unitaria. Así que hay unaequivalencia entre uno y otro modelo. Sin embargo el modelo de esferas empaquetadas es menos abstracto y se identifica mejor con las características reales de átomos, moléculas e iones.
Las formas básicas de Empaquetamiento de esferas son:

[pic]

1.- Empaquetamiento simple
Se trata de esferas colocadas exactamente unas junto a las otras y unas encima de las otras. En una disposición así,las esferas ocupan el 52% del espacio disponible.

[pic]
Características
➢ A cada esfera la rodean otras seis a iguales distancias, por lo que el número de coordinación entre ellas es de seis.
➢ Entre cada 8 esferas hay un espacio vació o hueco, llamado también intersticio cristalino, que en esta disposición de esferas se denomina sitio cúbico. A este espacio lo rodean 8 esferas adistancias todas iguales del centro del sitio. Se dice que este sitio tiene número de coordinación igual a ocho.
➢ El número de sitios cúbicos que se definen con este empaquetamiento es igual al número de esferas empaquetadas.
➢ Se puede calcular que el tamaño del sitio cúbico es: r(cub) = 0,732 r(esfera)
➢ El modelo de Empaquetamiento cúbico de esferas se corresponde con el del retículo cúbicosimple.

1. Empaquetamiento cúbico centrado en el cuerpo
Es una variante del anterior que supone una esfera adicional en el sitio cúbico del Empaquetamiento cúbico simple. Este Empaquetamiento es poco frecuente y por lo tanto de menos interés.
 
[pic]

Características
➢ En el Empaquetamiento cúbico centrado en el cuerpo, las esferas ocupan el 68% del espacio, por lo que resulta más...