RETROALIMENTACION DE LAS ESTRCUCTURAS CRISTALINAS:

BCC,FCC,HCPALUMNOS:

ESTRUCTURAS CRISTANILAS Cuando hablamos de estructuras cristalinas es hablar de las estructuras de estado solido. Los solidos pueden presentarse como solidos cristalinos y amorfos.

Son aquellos que no presentan un ordenamiento en su estructura así comono presentan un ordenamiento cristalino.

Están formados por átomos ordenados de acuerdo a un esquema; este ordenamiento cristalino es repetitivo y constante a lo largo del material.

Los solidos amorfos

Los solidos cristalinos

LAS ESTRUCTURAS CRISTALINAS TAMBIÉN SE CARACTERIZAN POR:

Presenta un arreglo interno ordenado, basado en cristales individuales cada uno con una forma geométrica ordenada.

Los cristales se obtienen como consecuencia de la repetición ordenada y constante de las unidades estructurales( átomos, moléculas y iones.

Al romperse se obtiene caras y planos bien definidos.

Presentan puntos de fusión definidos, al calentarlos suficientemente el cambio de la fase ocurre de una manera abrupta.

CELDAS UNITARIAS

Toda red cristalina se puede estudiar a partir de una pequeña Porción que contenga el patrón de ordenamiento. a esta pequeña porción se le llama CELDA UNITARIA, esta formada por la repetición de ocho átomos.

Los átomos que pertenecen a un sólido cristalino se pueden representar situándolo en una red tridimensional, que se denomina retículo espacial o cristalino.

Solido cristalino Celda unitaria representada por esferas rígidas

Celda unitaria de un retículo cristalino

Existen 14 tipos de celdas unitarias agrupadas 7 sistemas cristalinos

tipostipo

SISTEMAS CRISTALINOS- REDES DE BRAVAIS

PARAMETROS DE RED

Sistema Cristalino Ejes Ángulos entre ejes Volumen

Cubico a= b = c 90° los tres

Tetragonal a = b # c 90° los tres

Ortorrómbica a # b # c 90° los tres abc

Hexagonal a= b # c dos de 90° y uno de 120° 0.888 c

Monoclínico a # b # c dos de 90° y uno diferente β

abc senβ

Triclínico a # b # c diferentes a 90° (dos diferentes)

β -γ+2cosα cosβ cosγ

RED CRITALINA

• Ordenamiento espacial de átomos y moléculas que se repite sistemáticamente hasta formar un cristal.

TIPOS DE REDES CRISTALINAS

Redes BCC Redes FCC HC

Redes cúbicas sencillas: Los átomos ocupan sólo los vértices de la celda unidad.

Redes cúbicas centradas en el cuerpo (BCC): Es una celdilla unidad cubica que tiene átomos localizados en los ocho vértices y un átomo en el centro. En este caso cristalizan el hierro y el cromo.

Redes cúbicas centradas en las caras (FCC): Es una celdilla unidad geométrica cubica, con los átomos localizados en el vértices del cubo y en los centros de todas las caras del cubo. Cristalizan en este tipo de redes el oro, cobre, aluminio, plata,...

Redes hexagonales compactas (HC): La celda unitaria es un prisma hexagonal con átomos en los vértices y cuyas bases tiene un átomo en el centro. En el centro de la celda hay tres átomos más. En este caso cristalizan metales como cinc, titanio y magnesio.

DEFECTOS PUNTUALES

DEFECTOS DE VACANCIADEFECTOS SUSTITUCIONALES

DEFECTOS INTERSTICIALES

EJERCICIOS DE ESTRUCTURAS CRISTALINAS

1. El radio atómico del níquel CCC es 1.243 Å. Calcular: a) el parámetro de red y b) la densidad del níquel, si se sabe que la masa atómica del níquel es de 58.71 g/mol.

Datos:• N. de Avogadro= 6.02x10 átomos/mol• Átomos/celda =4 átomos (por teoría)• M= 58.71 g/mol• r =1.243 Å

Solución: a) Parámetro de red.

Entonces, sustituyendo los datos en la relación anterior :

b) Densidad.

Cálculo del volumen de celda: como los lados son iguales será .

2. Un metal con una estructura cúbica tiene una densidad de 1.892 g/cm3, un peso atómico de 132.91 g/mol y un parámetro de red de 6.13 Å. Un átomo asociado a cada punto de la red. Determinar la estructura cristalina del metal. Datos: • Densidad=1.892 g/• Masa atómica= 132.91 g/mol• =6.13 Å• # Avogadro=6.02xPara determinar la estructura cristalina y en base a los datos obtenidos, basta con calcular el número de átomos por celda. De la formula de densidad, se tiene

• Cálculo del volumen de celda: como los lados son iguales será

Una vez determinado el volumen de celda y con los datos obtenidos, determinamos el tipo de estructura sustituyendo en la relación (1)

• Finalmente, en base al resultado, se puede decir que el metal tiene una estructura CC