Sólidos Cristalinos

Colegio Santa Cecilia.
Química.

Sólidos Cristalinos.

Erick Miranda;
Juan Valenzuela;
Matias Bueno.
Introducción:
A continuación trataremos el tema de los sólidos cristalinos (incluyendo sus estructuras, sus clasificaciones y sus propiedades físicas tanto como químicas). Lo haremos explicando cada uno de los temas especificados anteriormente. Lo haremos con el objetivo de informar yexplicar esto.

Definición:
Un sólido cristalino es aquél que tiene una estructura periódica y ordenada, como consecuencia tienen una forma que no cambia salvo por la acción de fuerzas externas. Cuando se aumenta la temperatura, los sólidos se funden y cambian al estado líquido. Las moléculas ya no permanecen en posiciones fijas, aunque las interacciones entre ellas siguen siendo suficientementegrandes para que el líquido pueda cambiar de forma sin cambiar apreciablemente de volumen, adaptándose al recipiente que lo contiene.

Estructura:
En los cristales, los átomos, los iones o las moléculas se empaquetan dando lugar a motivos que se repiten desde cada 5 Angstrom hasta las centenas de Angstrom (1 Angstrom = 10-8 cm), y a esa repetitividad, en tres dimensiones, la denominamos redcristalina. El conjunto que se repite, por traslación ordenada, genera toda la red (todo el cristal) y lo denominamos celdilla elemental ó celdilla unidad. Para generalizar, su contenido (átomos, moléculas, iones), o sea el motivo que se repite, puede describirse por un punto (el punto reticular) que representa a todos y cada uno de los constituyentes del motivo.

Redes Cristalinas:
Las redescristalinas pueden convertirse en ellas mismas no solo mediante los vectores de traslación T dados por la ecuación , sino también mediante otras operaciones puntuales de simetría como son: la rotación en torno a un cierto eje y de ángulo determinado, y la reflexión en un cierto plano. El conjunto de operaciones de simetría de una estructura, dotado de una ley de composición interna de aplicaciónsucesiva posee una estructura matemática de grupo y recibe el nombre de grupo espacial del cristal.
Las operaciones de simetría enunciadas dan lugar a los siguientes elementos: Ejes de rotación, planos de reflexión y centros de simetría o inversión.
Pueden encontrarse redes que admiten ejes de rotación de órdenes 1, 2, 3, 4 y 6, que corresponden a rotaciones de 2p, 2p/2, 2p/3, 2p/4 y 2p/6 radianes oa múltiplos enteros de estas rotaciones, pero no se puede encontrar ninguna red que se transforme en si misma mediante rotaciones de 2p/5 ó 2p/7 radianes. Una molécula sí que puede admitir esos tipos de simetría de rotación, pero una red no.
Una red tiene un eje de rotación – inversión, si coincide consigo misma después de aplicarle una rotación alrededor de ese eje, seguida de una inversión.Formas:
Una red determinada puede tener varios tipos de elementos de simetría. Las diferentes combinaciones de elementos de simetría permitidos se llaman grupos puntuales. Existen 32 grupos puntuales para las redes cristalinas. Cada grupo puntual está ligado a la estructura geométrica de la red. Una misma estructura de red puede poseer más de un grupo puntual. Los 32 grupos puntuales se asociana 14 tipos de redes, llamadas redes de Bravais, que a su vez se agrupan en siete sistemas cristalinos. Para definir las redes de Bravais se imponen condiciones a las longitudes a, b, c de los vectores traslacionales y a los ángulos que forman entre ellos. Como puede observarse en la ecuación anterior, en la definición de algunas redes no se utilizan vectores traslacionales primitivos y las celdascorrespondientes no son celdas unidad.

Punto Reticular:
Los puntos reticulares son formados al reproducir en el espacio 3D a cualquiera de las celdas unitarias de un sólido cristalino.

Hábito:
Se encuentra condicionado por factores externos al mineral, como las condiciones ambientales que había antes de la formación del cristal. Su estructura influye demasiado sobre el hábito, pero...