solidos

CONCEPTO DE SÓLIDO

Desde el punto de vista macroscópico, se aplica el nombre de sólido a sustancias rígidas y elásticas.
Atendiendo a su estructura, podemos dividir los sólidos en dos grandes categorías:
Sólidos amorfos
Sólidos cristalinos
Los sólidos amorfos pueden ser considerados como líquidos sobreenfriados y en ellos los átomos o moléculas están fuertemente ligados pero no presentanninguna regularidad en su distribución espacial.
Los sólidos cristalinos se caracterizan por poseer una periodicidad casi perfecta en su estructura; es decir, los cristales están formados por una disposición periódica de átomos o moléculas.
Una muestra macroscópica e una sustancia cristalina puede presentarse bajo la forma de un cristal único (sólido monocristalino) o en forma de aglomerados depequeños cristales (sólidos policristalinos). En el primer caso, se presentarán en el cristal ciertas imperfecciones en la repetición periódica de sus unidades estructurales (dislocaciones, vacantes, impurezas, etc) que pueden modificar notablemente sus propiedades físicas. En el segundo, las aglomeraciones tendrán orientaciones aleatorias y estarán separadas por las llamadas “fronteras degránulos”.
Un cristal ideal se construye mediante una repetición infinita regular en el espacio de estructuras unitarias idénticas. En los cristales más simples, tales como en los de cobre, oro o plata, la estructuras unidad contienen un solo átomo, pero normalmente, la estructura unidad contiene varios átomos que en algunos casos llegan a superar el centenar en los cristales inorgánicos y 104 en loscristales que componen las proteínas.
Estructura cristalina
Todo cristal puede describirse en función de un motivo, formado por átomos o grupos de átomos, que recibe el nombre de base y que se repite en las posiciones correspondientes a un conjunto triplemente periódico de puntos en el espacio tridimensional denominado red. Se denomina cristal de Bravais a aquellas estructuras en las que la baseconsta de un único átomo.
El conjunto de puntos de la red constituye un espacio vectorial sobre el anillo de los números enteros. Los vectores generadores de dicho espacio vectorial se denominan vectores característicos de la red y determinan un paralelepípedo llamado celda primitiva del cristal o celda unidad. Dicha celda primitiva no es única y por convenio se denomina celda primitiva a aquellaconstruida con vectores característicos cuyos módulos sean los más pequeños posibles. Es evidente que a cada celda primitiva puede asociarse unívocamente un punto de la red.
La celda unidad constituida por los vectores fundamentales goza de las siguientes propiedades:

1ª) Bajo la acción de traslaciones definidas por la ecuación: 

Llena todo el espacio. El conjunto de operaciones T asídefinidas para todos los valores enteros de n1, n2 y n3, es el grupo de traslaciones de la red.

2ª) la celda unidad es aquella que tiene el volumen mínimo que viene dado por:


La densidad de puntos de la red es la de uno por celda primitiva.
Otra manera de elegir una celda de igual volumen mínimo Vc, denominada celda primitiva de Wigner-Seitz, es trazando planos mediatrices a las rectas que unencada punto de la red con sus vecinos.
Una celda (primitiva ó no) queda perfectamente caracterizada cuando se conocen sus tres vectores característicos. En el caso más general, esto equivale a conocer seis números. Por norma general, la información se refiere a los módulos de los tres vectores (notación habitual a, b, c) y a los ángulos que forman dos a dos (notación habitual a, b, g). Elconjunto de los tres módulos y los tres ángulos recibe el nombre de parámetros de la celda.
Propiedades y tipos de redes cristalinas
Las redes cristalinas pueden convertirse en ellas mismas no solo mediante los vectores de traslación T dados por la ecuación (1) sino también mediante otras operaciones puntuales de simetría como son: la rotación en torno a un cierto eje y de ángulo determinado, y la...