sólidos
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En este documento se puede consultar la características que tiene un sólidos, así como que tipos existenTRANSCRIPT
¿QUÉ ES UN SÓLIDO?
Un sólido es aquel que posee forma y volumen constantes. Esto se debe a que las partículas que
los forman están unidas por unas fuerzas de atracción muy grandes de modo que ocupan
posiciones casi fijas.
Las partículas del sólido ya sean iones o moléculas no se encuentran completamente fijas, sino que
vibran dentro de espacios definidos, por lo tanto poseen energía cinética.
Cabe mencionar que si bien los cuerpos sólidos conservan una forma y volumen constate al
someterse a temperaturas más altas estos cuerpos tenderán a fundirse.
La posibilidad de que un sólido conduzca la electricidad puede ser muy pequeña o muy grande.
Estas diferencias en conductividad así como en las demás propiedades, se atribuyen a las fuerzas
radicalmente diferentes que resultan de la interacción de las partículas en los sólidos.
CLASES DE SÓLIDOS
De acuerdo a su estructura los sólidos se dividen “cristalinos y amorfos”
AMORFOS
Las partículas que conforman al sólido carecen de cara y
una estructura definida.
Las moléculas de los sólidos amorfos están distribuidas
azarosamente y cuyas propiedades físicas son idénticas en
todas las direcciones (isotropía).
Temperatura de transición vitria (Tg) sus propiedades
suelen experimentar cambios importantes.
Una de las consecuencias que experimentan los sólidos amorfos debido a la disposición de sus
partículas, es la diferencia de intensidad que toman las fuerzas intermoleculares entre las mismas,
alcanzándose la fusión a distintas temperaturas, según la proporción de sus partículas,
deduciéndose que estos no tienen un punto de fusión definido. De un mismo compuesto debido a
su estado de solidificación se puede formar un sólido amorfo o red cristalina, entre los sólidos
amorfos más destacados se encuentra el vidrio.
CRISTALINOS
A comparación de los amorfos, estos presentan
propiedades físicas y químicas definidas, sin embargo
presentan puntos de fusión fijos.
Una base para clasificar los sólidos cristalinos, es la
naturaleza de las fuerzas que mantienen unidos los
átomos en el ordenamiento de la red cristalina. La energía
de cohesión de los átomos en un cristal, depende de las fuerzas de enlace dominantes entre esos
átomos. Los cristales pueden ser de tipo iónico, covalente, molécular y metálico.
Las propiedades de los sólidos cristalinos van a depender de:
Tipo de partícula que lo constituye: átomo molécula e iones.
las fuerzas involucradas en la interacción entre partículas:
ENLACE IONICO: atracción electrostática entre partículas de alta y baja electronegatividad.
ENLACE COVALENTE: los electrones se comparten y son atraídos por más de un núcleo.
ENLACE METÁLICO: iones positivos [núcleos más + electrones centrales] y electrones de
valencia deslocalizados formando una "nube".
DIPOLO-DIPOLO: existen entre moléculas polares (hay cierta diferencia de electronegatividad
entre los átomos que las constituyen).
PUENTE DE HIDRÓGENO: el hidrógeno se une a átomos pequeños muy electronegativos
que poseen pares de electrones libres y actúa como puente entre ellos.
FUERZAS DE DISPERSIÓN DE LONDON: debidas a desbalances temporarios en la
distribución de carga del átomo. Se auto polariza temporalmente e induce momentos dipolares
transitorios (depende del número de electrones de la molécula).
TIPOS DE REDES CRISTALINAS
A. Bravais demostró que para evidenciar con claridad todas las simetrías posibles de las redes
tridimensionales son necesarios no 7, sino 14 celdillas elementales, que, en su honor, son
denominadas celdillas de Bravais.
Las redes cristalinas se caracterizan fundamentalmente por
un orden o periodicidad. La estructura interna de los cristales
vienen representados por la llamada celdilla unidad que se
repite una y otra vez en las tres direcciones del espacio. El
tamaño de esta celdilla viene determinado por la longitud de
sus tres aristas (a, b, c), y la forma por el valor de los
ángulos entre dichas aristas (a,b,g).
Clases cristalinas. Combinando las dos traslaciones y el
ángulo que forman entre sí, sólo hay cinco posibles formaciones de redes planas: paralelogramo,
rectángulo, cuadrado, hexágono y rombo.
Si formamos una red espacial apilando estas redes planas, sólo existen catorce posibles
formaciones que representan las formas más sencillas en que puede descomponerse la materia
cristalina sin que por ello pierdan sus propiedades originales, son las llamadas redes de Bravais.
Red cúbica simple
Los átomos ocupan únicamente esquinas de un cubo
Red cúbica centrada en el cuerpo
Los átomos ocupan las esquinas y el centro del cubo.
Red cúbica centrada en las caras
Los átomos ocupan las esquinas y el centro de las caras del cubo
Estructuras tipo en cristales iónicos
Estructura tipo cloruro de cesio:
- Los iones cloruro ocupan las posiciones de una red cúbica simple
- Los iones cesio ocupan el centro del cubo
- Se trata de dos redes cúbicas simples ínter penetradas
- Cada ión cesio está rodeado de 8 iones cloruro (y viceversa)
Estructura tipo cloruro sódico:
-Los iones cloruro ocupan las posiciones de una red cúbica centrada en
las caras
-Los iones sodio ocupan los centros de las aristas y el centro del cubo
- Se trata de dos redes cúbicas centradas en las caras ínter penetradas
- Cada ión sodio está rodeado de 6 iones cloruro y viceversa
Empaquetamiento compacto
El empaquetamiento compacto se caracteriza por la coordinación de sus
átomos, que toma el valor máximo posible, 12.
Las redes compactas se forman mediante apilamiento
de láminas compactas.
Empaquetamiento hexagonal compacto
El apilamiento A-B-A-B da lugar al empaquetamiento hexagonal compacto, al que le corresponde
una red hexagonal centrada en el cuerpo.
Empaquetamiento cúbico compacto
El apilamiento A-B-C-A-B-C da lugar al empaquetamiento cúbico
compacto, al que le corresponde una red cúbica centrada en las
caras.
¿QUE ES UNA CELULA UNITARIA PRIMITIVA?
Una celda unitaria es la porción más simple de la estructura
cristalina que al repetirse mediante traslación reproduce todo el
cristal. Todos los materiales cristalinos adoptan una distribución
regular de átomos o iones en el espacio.
Se trata de un arreglo espacial de átomos que se repite en el
espacio tridimensional definiendo la estructura del cristal.
Fuentes consultadas:
http://ovillano.mayo.uson.mx/estados%C3%B3lido.htm
http://www.ing.unlp.edu.ar/quimica/ComplementoSolidosyDefectos.pdf
http://www.ing.unp.edu.ar/asignaturas/quimica/teoria/estado_solido.pdf