TIPOS DE ESTRUCTURAS CRISTALINASCuando tenemos tomos iguales que se unen mediante enlace metlico, se forman losempaquetamientos densosque se describen como un empaquetamiento de esferas tal que cada una de ellas se rodea de otras doce

Empaquetado cbico compacto (ECC):Se trata de un empaquetado ABC en el que la tercera capa cubre los huecos de la primera que no han sido cubiertos por la segunda.

La red basada en el ECC es una red cbica centrada en las caras. Su orientacin respecto del empaquetado compacto es la siguiente:

Empaquetado hexagonal compacto (EHC):Se trata de un empaquetado ABA en el que la tercera capa ocupa exactamente la misma posicin que la primera, constituyendo las estructuras ms compactas o densas posibles. Es una estructura caracterstica de muchos metales como el oro, plata, plomo, etc.

La red basada en el EHC es una red hexagonal mltiple con un nudo adicional en su interior.Existen empaquetados de orden superior que daran lugar a estructuras con alternancias de empaquetados cbicos y hexagonales compactos.Coordinacin de lugares interatmicos en empaquetados densosLos empaquetados cbicos y hexagonales poseen una caracterstica muy importante:

"la disposicin regular de sus posiciones atmicas determina la existencia de posiciones interatmicas con un nmero de coordinacin fijo y determinado"

As, segn los intersticios que surgen de las secuencias compactas de empaquetamiento (cbico compacto o hexagonal compacto), que aparecen, fundamentalmente, en coordinacin tetradrica (coordinacin 4) y octadrica (coordinacin 6), estn ocupados total o parcialmente por cationes, se originarn diferentes tipos de estructuras bsicas.

En unared cbica de caras centradasoriginada por unempaquetado cbico compacto, las posiciones interatmicas pueden ser:

Posicin octadrica (NC=6): La posicin central de la celda, al igual que las posiciones medias en las aristas del cubo, est rodeada por seis tomos que forman los vrtices de un octaedro. (Figura a)

12/4 (en aristas) + 1 (centro) = 4 posiciones octadricas

Posicin tetradrica (NC=4). (Existen ocho posiciones tetradricas en la celda). (Figura b)

Posicin triangular (NC=3): Cada tres tomos contiguos determinan un tringulo equiltero cuyo centro es una posicin de coordinacin 3. (Figura c)Por su parte, en lared hexagonaloriginada por unempaquetado hexagonal compacto, las posiciones interatmicas pueden ser:Posicin octadrica (NC=6): Los lugares octadricos estn situados entre dos tringulos de direcciones opuestas, cada uno formado por tres tomos situados en uno de los pisos del empaquetado. (Figura a)

Posicin tetradrica (NC=4): Las posiciones tetradricas existen entre dos pares de tomos en direcciones perpendiculares entre s y situados cada par en un piso del empaquetado. Tambin aparecen estas posiciones en el centro del tetraedro regular formado por tres tomos de un piso y el tangente a ellos situado en el piso inmediato. (Figura b)Posicin triangular (NC=3): Cada tres tomos contiguos determinan un tringulo equiltero cuyo centro es una posicin de coordinacin 3. (Figura c)Estructuras derivadas de la estructura cbica de caras centradasLas posiciones octadricas, tetradricas y triangulares proporcionan regiones que pueden ser ocupadas por iones de carga opuesta a los que estn situados en las posiciones atmicas normales del empaquetado, siempre que aquellos tengan el tamao adecuado.Las estructuras derivadas que se originanson:

Estructura tipo halita, NaCl:Cuando en una estructura cbica de caras centradas todas las posiciones octadricas son ocupadas pos tomos iguales, pero distintos de los originales. Los iones Cl y Na alternan en las tres direcciones principales del espacio.

La celda elemental es cbica de caras centradas, y la estructura puede describirse como dos redes de este tipo, una de Cl- y otra de Na+.

Estructura tipo fluorita, CaF2:Cuando en una estructura cbica de caras centradas se llenan todas las posiciones tetradricas por otros tomos, idnticos entre s. Cada Ca++ se halla en el centro de un cubo cuyos vrtices estn ocupados por F-. stos, a su vez, estn en el centro de un tetraedro cuyos vrtices lo ocupan sendos Ca++.

Los Ca++ forman una celda cbica de caras centradas y los F- otras dos celdas desplazadas. La estructura tiene dos tipos de coordinacin; 8 para el Ca y 4 para el F.

Esta estructura es apropiada para compuestos de relacin estequiomtrica 2:1

Estructura tipo esfalerita:Los tomos que ocupan las posiciones tetradricas son qumicamente diferentes del situado en 000.

Estructuras derivadas de la estructura hexagonal de caras centradasAnlogamente a las estructuras cbicas compactas, las posiciones octadricas, tetradricas y triangulares proporcionan regiones que pueden ser ocupadas por iones de carga opuesta a los que estn situados en las posiciones atmicas normales del empaquetado, siempre que aquellos tengan el tamao adecuado. As, podemos distinguir:

Estructura tipo niccolita, NiAs, o pirrotina, FeS:Cuando todas las posiciones de coordinacin 6 en una estructura tipo empaquetado hexagonal se llenen por tomos iguales pero distintos de los que constituyen la estructura bsica.

Se trata de la estructura equivalente hexagonal del ClNa cbico.

Estructura tipo wurtzita, SZn (Blenda de Zinc):Se origina debido a que la distribucin de posiciones tetradricas en el empaquetado hexagonal es tal que slo se pueden llenar la mitad de ellas. Este tipo estructural permite la sustitucin de tomos distintos en la estructura bsica e, incluso, aparecer estructuras con deficiencias atmicas.

Otros tipos estructurales de coordinacinEstructura tipo ClCs: Es cbica y los cationes estn situados en los vrtices de un cubo ordinario, mientras que los aniones estn situados en el centro de dicho cubo. La coordinacin es cbica (NC=8).

Estructura tipo rutilo, TiO2:Es tetragonal y la coordinacin de los cationes es 6 y se halla situada en el centro de un octaedro cuyos vrtices estn ocupados por los aniones.

Tanto la estructura del rutilo como la de la anatasa estn basadas en un empaquetamiento de oxgenos deformados.

Estructura tipo corindn, Al2O3:Los oxgenos forman un empaquetado hexagonal y los Al estn rodeados por 6 oxgenos en coordinacin octadrica que no es perfecta.

La estructura del corindn puede ser descrita como una estructura derivada de la wurtzita en la que slo dos de cada tres posiciones octadricas han sido ocupadas.

Estructura de los carbonatosLos carbonatos tienen al grupo [CO3]2-como unidad estructural bsica, teniendo dicho grupo forma de tringulo equiltero con el carbono en el centro y los oxgenos en los vrtices.Como la valencia electrosttica del carbono supera la mitad de la carga de los oxgenos, los radicales CO3van a quedar independientes, mantenindose unidos mediante otros cationes de carga ms dbil.

Estructura de los silicatosLa unidad estructural bsica de los silicatos es el grupo [SiO4]4-en el que los oxgenos se disponen en los vrtices de un tetraedro regular en cuyo centro hay un in silicio.Teniendo en cuenta que la valencia electrosttica (cociente entre la valencia de un in y su nmero de coordinacin) del silicio es exactamente la mitad de la carga del oxgeno, en las estructuras de los silicatos dominan los polmeros, formados por dos radicales, anillos de radicales, cadenas infinitas, lminas y, por ltimo, armazones tridimensionales.

Armazn tridimensional de teraedros: Estructura del tectosilicato CUARZO

Estructura del Germanio:

Estructura del Silicio:El silicio se puede encontrar en tres estados cristalinos: monocristalino, policristalino y amorfo.El tomo de silicio presenta un enlace covalente, esto quiere decir que cada tomo est unido a otros cuatro tomos y compartiendo sus electrones de valencia.

Estructura del Carbono: