Estructura de los sólidos

Descripción de sólidos amorfos y cristalinos. Estructura de la celda unidad de un sólido.

1. Estructura
de los sólidos
Prof. Martín Quiroga

2. • Tienen forma determinada
• Tienen volumen determinado
• Valores de densidad
mayores que en los
líquidos (excepto para
el agua)
• Las fuerzas entre partículas presentan una alta
intensidad; esto condiciona el movimiento de las
partículas, limitándolas a solo una vibración.
• Muy pocos compresibles.
• Se dilatan muy poco.
• Las partículas se encuentran
muy próximas entre sí y con una
ordenación fija

3. TIPOS DE SÓLIDOS
Sólidos cristalinos
Los átomos, iones o moléculas se empaquetan en
un arreglo ordenado
Sólidos covalentes ( diamante, cristales de
cuarzo), sólidos metálicos, sólidos iónicos y
sólidos moleculares.
Sólidos amorfos
No presentan estructuras ordenadas
Vidrio y hule

4. La estructura del sólido cristalino se representa mediante
la repetición de la celda unidad en las tres direcciones
del espacio
SÓLIDOS CRISTALINOS
Estructura de los sólidos cristalinos
Celda unitaria
Es la unidad estructural de un sólido cristalino. Es la unidad básica
repetitiva de la disposición de átomos, iones y moléculas en un sólido.
Celda
unidad
Translación
eje y
Translación
eje X
Translación
eje Z

5. Sistemas
cúbico a = b = c a = b = g =90º
tetragonal a = b ¹ c a = b = g =90º
ortorrómbicoa ¹ b ¹ c a = b = g =90º
monoclínicoa ¹ b ¹ c a = g =90º b¹90º
triclínicoa ¹ b ¹ c a ¹ b ¹ g ¹90º
hexagonal a = b ¹c a = b =90º g =120º
romboédricoa = b = c a=b= g ¹90º
SÓLIDOS CRISTALINOSSÓLIDOS CRISTALINOS
Tipos de celdas unitarias

7. SÓLIDOS CRISTALINOS
Celda cúbica simple (sc)
Ejemplos : Po, Hg

8. SÓLIDOS CRISTALINOS
Celda cúbica simple (sc)
a
r

9. SÓLIDOS CRISTALINOS
Celda cúbica centrada en el cuerpo
Ejemplos: Fe, Cr, Mo, W, Ta, Ba

10. SÓLIDOS CRISTALINOS
Celda cúbica centrada en el cuerpo
c
b
Átomos por celda:
8 aristas 1/8 + 1centro =2 átomos
Eficacia del empaquetamiento: 68%
Cúbica centrada en el cuerpo (BCC): Fe, Cr, Mo, W, Ta, Ba.



b

11. SÓLIDOS CRISTALINOS
Celda cúbica centrada en las caras
Ejemplos: NaCl
ACTIVIDAD
Observa detenidamente la cela
unidad que se presenta en la
imagen y determina a cuántos
átomos por celda corresponde.

12. SÓLIDOS CRISTALINOS
Celda cúbica centrada en las caras (fcc)
a
4r

13. SÓLIDOS CRISTALINOS
Celda hexagonal compacta (hc)
Ejemplos: Be, Mg, Zn, Cd, Ti

14. SÓLIDOS CRISTALINOS
Tipos de Cristales
Cristales metálicos
Características
Cada punto reticular está formado por un
átomo de un metal
Los electrones se encuentran
deslocalizados en todo el cristal
Propiedades
Resistentes debido a la deslocalización
Debido a la movilidad de los electrones,
buenos conductores de la electricidad
Ejemplos
Ca, Na, Li

15. SÓLIDOS AMORFOS
Los átomos o moléculas que lo forman no se
encuentran en posiciones fijas del cristal y por
tanto, carecen de una distribución tridimensional
regular
›Vidrio
Producto de fusión de materiales inorgánicos que se han
enfriado a un estado sólidos sin cristalizar
Sus principales componentes son
SiO
2
, NaO
2
y B
2
O
3
fundidos
El color del vidrio es debido a la presencia de iones
metálicos
Fe
2
O
3
, CuO color verde
UO
2
color amarillo
CoO, CuO color azul
Au y Cu color rojo

16. Cuadro Comparativo
Molecular Moléculas
Red Covalente
Átomos
conectados en
una red de
enlace
covalentes
Iónico
Metálico
Iones Positivos y
negativos
Átomos
Dispersión de London,
fuerzas dipolo-dipolo,
puentes de hidrógeno
Enlaces
Covalentes
Atracciones
electrostáticas
Enlaces
metálicos
Tipo de sólido
Partículas
que lo
componen
Fuerzas
entre
partículas
Propiedades Ejemplos
Blandos, puntos de fusión
de bajo a
moderadamente alto,
baja conductividad
eléctrica y térmica
Muy duros, puntos de
fusión muy alto,
comúnmente baja
conductividad eléctrica y
térmica
Duros y quebradizos,
alto punto de fusión
baja conductividad
eléctrica y térmica
Sales típicas;
por ejemplo
NaCl; CaCO
3
Desde blandos hasta
muy duros, puntos de
fusión desde bajo
hasta alto, excelente
conductividad
eléctrica y térmica,
maleables y dúctiles
Todos los
materiales
metálicos
puros y sus
aleaciones.
Cu – Fe – Al ,
acero.
Metano ,
Sacarosa ,
Hielo Seco,
PVC
Diamante
(C); Cuarzo
(SiO
2
)