quimica solido

Download QUIMICA SOLIDO

Post on 25-Jul-2015

45 views

Category:

Documents

2 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

QUIMICA - TEMA: PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICASAO DE LA INTEGRACION NACIONAL Y EL RECONOCIMIENTO DE NUESTRA DIVERSIDAD

UNIVERSIDAD ALAS PERUANASSUB SEDE ILO

CARRERA PROFESIONAL: INGENIERIA CIVIL CURSO: FISICA ll ALUMNOS:ELVIS CRUZ FLORES WILVER BORDA CAZORLA

DocenteLic. FRIDDA PACHECO

Ciclo:

Ill

1

QUIMICA - TEMA: PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS

INDICEPAG. DEDICATORIA INTRODUCION 1.0.0. SOLIDOS 2.0.0 . TIPOS DE SOLIDOS 2.1. 0 SLIDOS AMORFOS 2.2..0 SLIDOS CRISTALINOS: 2.2.1 CLASIFICACION DE LOS SOLIDOS: 2.2.2. OTRAS PROPIEDADES 3.0.0 SISTEMAS CRISTALINOS: 3.1.0 CRISTALES 3.2.0 TIPOS DE CRISTALES 3.3.0 SLIDOS CRISTALINOS Y REDES DE BRAVAIS 4.0.0 CELDA UNITARIA 4.1.0.REDES ESPACIALES DE BRAVAIS: 4.2.0ESTRUCTURA CBICA CENTRADA 4.3.0ESTRUCTURA CBICA CENTRADA EN EL CUERPO: 4.4.0ESTRUCTURA CBICA CENTRADA EN LAS CARAS: 4.5.0ESTRUCTURA HEXAGONAL COMPACTA 5. 0.0 DEFECTOS RETICULARES: 5.1.0 DEFECTOS PUNTUALES 5.2.0 DEFECTOS LINEALES 5.3.0 DEFECTOS PLANARES: 3 4 5 6 6 6 6 7 9 9 9 12 14 15 16 16 17 17 18 18 19 20

2

QUIMICA - TEMA: PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS

DEDICATORIAEl trabajo de investigacin monogrfico lo dedicamos a nuestros padres, gracias a ellos hemos logrado cumplir algunas de nuestras metas y que seguiremos cumpliendo tambin por depositar su confianza en nosotros. A Dios por darnos las fuerzas para seguir

adelante y ser nuestro gua para no caer en la derrota. A nuestros profesores, gracias a ellos que han sido nuestros guas en el aprendizaje y corregir nuestros errores para no volver a cometerlos. Gracias por darnos esas palabras francas y hacernos reflexionar para seguir adelante.

GRACIAS.

3

QUIMICA - TEMA: PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS INTRODUCCION

La mayora de los materiales slidos no metlicos con los que uno a diario esta en contacto, encuentra que no hay diferencia caracterstica entre su forma externa y la de casi todos los objetos metlicos. De aqu que resulte bastante sorprendente para la mayora de la gente saber que los materiales metlicos poseen una estructura cristalina, mientras que materiales como la madera, plsticos, papel, vidrio y otros no la poseen, ste tipo de materiales tienen un arreglo al azar en sus partculas de manera que logran rigidez a la temperatura ambiente. Los slidos se pueden clasificar teniendo en cuenta el arreglo interno de sus partculas, en amorfos y cristalinos. Se puede decir que un slido es un material que posee forma y volumen definidos y que es una sustancia constituida por tomos metlicos, tomos no metlicos, iones molculas. Muchas de las propiedades de los metales tales como la densidad, dureza, punto de fusin, conductividad elctrica y calorfica estn relacionadas con la estructura cristalina y tambin con el enlace metlico. Sin embargo, ninguna depende tanto de la estructura cristalina como las propiedades mecnicas tales como la maleabilidad, ductilidad, resistencia a la tensin, temple y capacidad de hacer aleaciones.

4

QUIMICA - TEMA: PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS 1.SOLIDOS Desde el punto de vista macroscpico, se aplica el nombre de slido a sustancia rgida y elstica. Atendiendo a su estructura, podemos dividir los slidos en dos grandes categoras: Slidos amorfos Slidos cristalinos Los slidos amorfos pueden ser considerados como lquidos sobreenfriados y en ellos los tomos o molculas estn fuertemente ligados pero no presentan ninguna regularidad en su distribucin espacial. Los slidos cristalinos se caracterizan por poseer una periodicidad casi perfecta en su estructura; es decir, los cristales estn formados por una disposicin peridica de tomos o molculas. Una muestra macroscpica e una sustancia cristalina puede presentarse bajo la forma de un cristal nico (slido monocristalino) o en forma de aglomerados de pequeos cristales (slidos policristalinos). En el primer caso, se presentarn en el cristal ciertas imperfecciones en la repeticin peridica de sus unidades estructurales (dislocaciones, vacantes, impurezas, etc) que pueden modificar notablemente sus propiedades fsicas. En el segundo, las aglomeraciones tendrn orientaciones aleatorias y estarn separadas por las llamadas fronteras de grnulos. Un cristal ideal se construye mediante una repeticin infinita regular en el espacio de estructuras unitarias idnticas. En los cristales ms simples, tales como en los de cobre, oro o plata, la estructuras unidad contienen un solo tomo, pero normalmente, la estructura unidad contiene varios tomos que en algunos casos llegan a superar el centenar en los cristales inorgnicos y 104 en los cristales que componen las protenas. En el estado slido, las molculas, tomos o iones que componen la sustancia considerada estn unidos entre s por fuerzas relativamente intensas, formando un todo compacto. La mayor proximidad entre sus partculas constituyentes es una caracterstica de los slidos y permite que entren en juego las fuerzas de enlace que ordenan el conjunto, dando lugar a una red cristalina. En ella las partculas ocupan posiciones definidas y sus movimientos se limitan a vibraciones en torno a los vrtices de la red en donde se hallan situadas. Por esta razn las sustancias slidas poseen forma y volumen propios. La mayor parte de los slidos presentes en la naturaleza son cristalinos aun cuando en ocasiones esa estructura ordenada no se refleje en una forma geomtrico regular apreciable a simple vista. Ello es debido a que con frecuencia estn formados por un conjunto de pequeos cristales orientados de diferentes maneras, en una estructura policristalina

5

QUIMICA - TEMA: PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS 2. TIPOS DE SOLIDOS 2.1. SLIDOS AMORFOS Son todos aquellos slidos en los cuales sus partculas constituyentes presentan atracciones lo suficientemente eficaces como para impedir que la sustancia fluya, resultando una estructura rgida y ms o menos dura. No presentan una disposicin interna ordenada por lo tanto no tienen ningn patrn determinado. Tambin se les denomina vidrios lquidos sobre enfriados. A temperaturas altas los amorfos se transforman en lquidos y sus partculas constituyentes tienen libertad de movimiento, al disminuir lentamente la temperatura, la energa cintica de las partculas se va haciendo tan baja que se puede producir un acomodamiento entre ellas; pero si el enfriamiento se produce rpidamente y por debajo del punto de fusin (sobreenfiramento), se origina, como resultado de las menores vibraciones, una contraccin trmica que no permite el ordenamiento de las partculas aumentando la viscosidad que ya no es posible apreciar flujo y la sustancia adquiere las caractersticas de un slido: rigidez, dureza, forma y volumen definidos, etc. Como ejemplos cabe resaltar: el asfalto, ceras, la brea, vidrio y la mayora de los polmeros. Cuando un slido amorfo se quiebra produce caras y bordes irregulares y al fundirse lo hace en un rango de temperaturas cambiando lentamente del estado slido al estado lquido. 2.2.SLIDOS CRISTALINOS: Un slido cristalino es aqul que tiene una estructura peridica y ordenada, como consecuencia tienen una forma que no cambia, salvo por la accin de fuerzas externas. Cuando se aumenta la temperatura, los slidos se funden y cambian al estado lquido. Las molculas ya no permanecen en posiciones fijas, aunque las interacciones entre ellas sigue siendo suficientemente grande para que el lquido pueda cambiar de forma sin cambiar apreciablemente de volumen, adaptndose al recipiente que lo contiene. 2.2.1CLASIFICACION DE LOS SOLIDOS: CRISTALES INICOS Los cristales inicos tienen dos caractersticas importantes: estn formados de enlaces cargados y los aniones y cationes suelen ser de distinto tamao. Son duros y a la vez quebradizos. La fuerza que los mantiene unidos es electrosttica. Ejemplos: KCl, CsCl, ZnS y CF2. La mayora de los cristales inicos tienen puntos de fusin altos, lo cual refleja la gran fuerza de cohesin que mantiene juntos a

6

QUIMICA - TEMA: PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS los iones. Su estabilidad depende en parte de su energa reticular; cuanto mayor sea esta energa, ms estable ser el compuesto. CRISTALES COVALENTES Los tomos de los cristales covalentes se mantienen unidos en una red tridimensional nicamente por enlaces covalentes. El grafito y el diamante, altropos del carbono, son buenos ejemplos. Debido a sus enlaces covalentes fuertes en tres dimensiones, el diamante presenta una dureza particular y un elevado punto de fusin. El cuarzo (SiO2) es otro ejemplo de cristal covalente. La distribucin de los tomos de silicio en el cuarzo es semejante a la del carbono en el diamante, pero en el cuarzo hay un tomo de oxgeno entre cada par de tomos de silicio. CRISTALES MOLECULARES En un cristal molecular, los puntos reticulares estn ocupados por molculas que se mantienen unidas por fuerzas de van der Waals y/o de enlaces de hidrgeno. El dixido de azufre (SO2) slido es un ejemplo de un cristal molecular al igual que los cristales de I2, P4 y S8. Con excepcin del hielo, los cristales moleculares suelen empaquetarse tan juntos como su forma y tamao lo permitan. Debido a que las fuerzas de van der Waals y los enlaces de hidrgeno son ms dbiles que los enlaces inicos o covalentes, los cristales moleculares suelen ser quebradizos y la mayora funden a temperaturas menores de 100 C. CRISTALES METLICOS La estructura de los cristales metlicos es ms simple porque cada punto reticular del cristal est ocupado por un tomo del mismo metal. Los cristales metlicos por lo regular tienen una estructura cbica centrada en el cuerpo o en las caras; tambin pueden ser hexagonales de empaquetamiento compacto, por lo que suelen ser muy densos. Sus propiedades varan de acuerdo a la especie y van desde blandos a duros y de puntos de fusin bajos a altos, pero todos en general son buenos conductores de calor y electricidad. 2.2.2. OTRAS PROPIEDADES CONDUCTIVIDAD ELCTRICA. La conductividad elctrica, que es la capacidad de con