Sólidos - Estructura y Propiedades(1) (1).pptx

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1. SÓLIDOS Estructuras y Propiedades

2. TIPOS DE SÓLIDOS SÓLIDOS CRISTALINOS Los átomos, iones o moléculas se empaquetan en un arreglo ordenado, ocupando posiciones bien definidas. Tienen elevada rigidez → Sólidos Covalentes ( Diamante, Cuarzo ), Metálicos , Iónicos y Moleculares SÓLIDOS AMORFOS No presentan estructuras ordenadas. Carecen de caras y formas definidas Las Fuerzas Moleculares varían en distintos puntos de la muestra y por eso NO funden a una temperatura definida sino en un intervalo de temperaturas → Vidrio, Hule, Ceras, etc.

3. CELDA UNITARIA Es la Unidad Estructural de un sólido cristalino. Es la Mínima Unidad que da la información completa acerca de la estructura de un cristal. El punto que ocupa el centro de cada una de las posiciones específicas de átomos, iones o moléculas se llama PUNTO RETICULAR .

4. Las Celdas Unitarias no actúan de forma independiente. Cada átomo en cada arista es compartido por el átomo de las aristas de cada celda unitaria adyacente.

5. SÓLIDOS CRISTALINOS La Estructura del sólido cristalino se representa mediante la repetición de la celda unitaria en las tres direcciones del espacio -------> “Estructura Cristalina, Estructura Reticular o Red Cristalina”

6. SÓLIDOS CRISTALINOS cúbico a = b = c a = b = g =90º tetragonal a = b  c a = b = g =90º ortorrómbico a  b  c a = b = g =90º monoclínico a  b  c a = g =90º b  90º triclínico a  b  c a  b  g  90º hexagonal a = b  c a = b = 90º g =120º romboédrico a = b = c a=b= g  90º Tipos de celdas unitarias

7. Empaquetamientos de Esferas Las esferas se empaquetan de forma distinta. Cada arreglo diferente presenta un número de coordinación Empaquetamiento no compacto Celda unitaria Celda cúbica simple Celda unitaria Celda cúbica centrada en el cuerpo Empaquetamiento compacto Celda unitaria Celda cúbica centrada en las caras (ABC) Celda unitaria Celda hexagonal compacta (ABA)

8. SÓLIDOS CRISTALINOS Celda Cúbica Simple (SC) Ejemplos : α Po, Hg y la mayoría de los Metales

9. SÓLIDOS CRISTALINOS Celda Cúbica Simple (SC)

10. Algunas consideraciones El Nro. de Coordinación nos indica la cantidad de ”átomos vecinos” El valor del “radio del átomo” se obtiene aplicando el Teorema de Pitágoras para un triángulo rectángulo. Hemos visto que la Eficacia (o Eficiencia) del Empaquetamiento es 0,52 lo que nos indica que el 52% del espacio de la celda está ocupado por esferas . Utilizando el porcentaje mencionado, se puede determinar la Densidad de la Celda Unitaria correspondiente.

11. SÓLIDOS CRISTALINO Celda cúbica centrada en el cuerpo (BCC) Ejemplos : Fe, Cr, Mo, W, Ta, Ba, Na Empaquetamiento Compacto Hexagonal ( a,b,a ) ( Layer : capa)

12. Sólidos cristalinos Celda cúbica centrada en el cuerpo (BCC)

13. SÓLIDOS CRISTALINOS Celda Cúbica Centrada en las Caras (FCC)

14. Sólidos Cristalinos Celda Cúbica Centrada en las Caras (FCC) Empaquetamiento Compacto Cúbico ( a,c,b,a ) Celda cúbica centrada en las caras ( fcc ) Ejemplos: NaCl , Ni

15. SÓLIDOS CRISTALINOS Celda Hexagonal Compacta (HC)

16. SÓLIDOS CRISTALINOS Celda Hexagonal Compacta (HC) Órden de las capas: ( a,b,a ) Ejemplos: Be, Mg, Zn, Cd, Zr

17. SÓLIDOS CRISTALINOS Tipos de cristales Cristales iónicos Características La cohesión se debe a enlaces iónicos (50-100 kJ/mol) Formados por especies cargadas Aniones y cationes de distinto tamaño Propiedades Duros y quebradizos Puntos de fusión altos En estado líquido y fundido son buenos conductores de la electricidad Ejemplos NaCl, Al 2 O 3 , BaCl 2 , sales y silicatos

18. SÓLIDOS CRISTALINOS Tipos de cristales Cristales covalentes Características La cohesión cristalina se debe únicamente a enlaces covalentes (100-1000 kJ/mol ) Propiedades Duros e incompresibles Malos conductores eléctricos y del calor Ejemplos 2 alótropo s de carbón ( C grafito y C diamante , Cuarzo o Sílice(SiO 2 )

19. SÓLIDOS CRISTALINOS Cristales Covalentes Tipos de cristales 2 alótropos de Carbono ( C grafito y C diamante )

20. SÓLIDOS CRISTALINOS Tipos de cristales Cristales Moleculares Características Formados por moléculas Unidos por fuerzas de Vas der Waals (1 kJ/mol) o enlaces por puentes de H Propiedades Blandos, compresibles y deformables Puntos de fusión bajos Malos conductores del calor y electricidad Ejemplos SO 2 , I 2 , H 2 O(s),CO 2 , P 4 , S 8

21. Tipos de cristales Cristales metálicos Características Cada punto reticular está formado por un átomo de un metal (catión) Los electrones de valencia 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 y del calor. Ejemplo s Ca, Na , Li, Cr, aleaciones, amalgamas SÓLIDOS CRISTALINOS

22. 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 y ordenada. Carecen de formas y caras bien definidas. 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 color azul Au y Cu color rojo