Solidos

SÓLIDOS


Profesora: Thais González

INTRODUCCIÓN

Conocer los enlaces atómicos determinados por la configuración electrónica de los átomos individuales es el requisito previo para el estudio de la disposición adaptada por los átomos en el estado sólido. En este contexto se introducen los conceptos de cristalinidad y no cristalinidad. En los sólidos cristalinos se presenta la noción deestructura cristalina en términos de la “celda unitaria”, que son pequeñas entidades que se repiten en los sólidos cristalinos (unidad estructural fundamental), y así poder representar la simetría de la estructura cristalina.

CLASIFICACIÓN DE LOS SÓLIDOS

Sólidos cristalinos
Se clasifican según la regularidad con que se sitúan, unos respecto de otros, los átomos e iones. En un materialcristalino, los átomos se sitúan en una disposición repetitiva o periódica a lo largo de muchas distancias atómicas; es decir, existe un orden de largo alcance tal que, al solidificar el material, los átomos se sitúan según un patrón tridimensional repetitivo, en el cual cada átomo está enlazado con su vecino más próximo. Los metales, muchas cerámicas y ciertos polímeros adquieren estructurascristalinas en condiciones normales de solidificación. El orden de largo alcance no existe en los materiales que no cristalizan (cristales amorfos). Algunas propiedades de los sólidos cristalinos dependen de la estructura cristalina del material; es decir, de la ordenación espacial de átomos, moléculas e iones. Hay un número muy grande de estructuras cristalinas diferentes que tienen, todas ellas, ordenatómico de largo alcance. Estas estructuras varían desde las relativamente simples de los metales a las excesivamente complejas de los materiales cerámicos y poliméricos.
Al describir la estructura cristalina se consideran los átomos (o iones) como esferas sólidas con diámetros muy bien definidos, en el cual las esferas representan átomos macizos en contacto.

En el contexto de las estructurascristalinas a menudo se utiliza la palabra RED; en este sentido RED significa disposición tridimensional de puntos coincidentes con la posición de los átomos (o centros de las esferas).

Celda unitaria
El orden atómico de los sólidos cristalinos indica que grupos de pocos átomos forman un patrón que se repite en el espacio. Al describir la estructura cristalina conviene dividirla en laspequeñas entidades, que se repiten, llamadas celdas unitarias (o celdillas unidad). La celda unitaria de la mayoría de las estructuras cristalinas son paralelepípedos o prismas con tres conjuntos de caras paralelas

La celda unitaria se elije para representar la simetría de la estructura cristalina, de modo que las posiciones de los átomos en el cristal se puedan representar desplazando a distanciasdiscretas la celda unitaria a lo largo de los ejes. De este modo, la celda unitaria es la unidad estructural fundamental y define la estructura cristalina mediante su geometría y por la posición de los átomos dentro de ella. Ordinariamente, la claridad aconseja que los vértices del paralelepípedo coincidan con los centros de las esferas rígidas que representas los átomos.
Para definir algunasestructuras cristalinas es necesario establecer más de una celda unitaria; sin embargo, generalmente se usa la celda unitaria que tiene el mayor nivel de simetría geométrica.

Estructuras cristalinas de los metales
El enlace atómico de este grupo de materiales es metálico y de naturaleza no direccional. Por consiguiente no hay restricciones en cuanto al número y posición de átomos vecinos máspróximos; lo cual conduce, para la mayoría de los metales, a estructuras cristalinas con gran número de vecinos muy próximos y densamente empaquetados. Utilizando el modelo de esferas rígidas en la descripción de los metales, cada esfera representa un catión en la estructura cristalina. La mayoría de los metales más corrientes cristaliza en una de las tres estructuras cristalinas siguientes: cúbica...