Sumatoria

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

UNIDAD ZACATENCO

INGENIERIA EN SISTEMAS AUTOMOTRICES

LABORATORIO DE QUÍMICA APLICADA

PRACTICA 1

“ESTADO SOLIDO (CRISTALES)”

EQUIPO: 4

INTEGRANTES:

• FLORES GARCIA JOSUE

• SANCHEZ COLIN MIGUEL ANGEL

GRUPO: 2SV1

PROFESOR: GABRIEL ROSAS

FECHA DE ENTREGA: 8 DE MARZO DE 2013

INTRODUCCIÓN.

Analizar y corroborar el orden de los átomos en algunos sólidos.

La clasificación que se puede hacer de materiales en estado sólido, es en cómo están los átomos o iones que lo forman. Si estos átomos o iones se colocan ordenadamente siguiendo un modelo que se repite en las tres direcciones del espacio, se dice que el material es cristalino. Si los átomos o iones se disponen de un modo totalmente aleatorio, sin seguir ningún tipo de secuencia de ordenamiento estaríamos ante un material no cristalino ó amorfo.

FUNDAMENTACION TEORICA.

Cristales

Un cristal es una disposición simétrica de átomos, iones o moléculas dispuestos en un modelo tridimensional repetitivo. Sí los centros de las unidades materiales se reemplazan por puntos, el sistema de puntos resultantes se llama una reticulado o res espacial o red cristalina. Utilizando una red de líneas que unen los puntos de retículo, una red cristalina puede dividirse en parte idénticas llamadas celdas unitarias. Teóricamente una red cristalina puede reproducirse apilando en tres dimensiones sus celdas unitarias. Los tipos más sencillos de celdas unitarias son las celdas unitarias cúbicas. Es posible tener puntos en posiciones diferentes de las esquinas de las celdas unitarias. En la celda unitaria cúbica centrada en el cuerpo, un punto se halla en el centro de la celda. En la celda unitaria cúbica centrada en las caras un punto se halla en el centro de cada cara de la celda (Mortimer, 1983).

La celda unitaria cúbica simple contiene el equivalente de un solo átomo. La celda unitaria cúbica centrada en el cuerpo contiene dos átomos. La celda unitaria centrada en las caras contiene el equivalente de cuatro átomos (Mortimer, 1983).

Los cristales están formados por átomos, iones y moléculas. Podemos clasificar a los cristales en cuatro tipos de acuerdo a la clase de partículas que forman el cristal y a las fuerzas que las mantienen juntas (Mortimer, 1983).

Los cristales iónicos. Los iones positivos y negativos están sostenidos en la red cristalina por atracciones electrostáticas. Debido a que las fuerzas son fuertes, las sustancias iónicas tienen puntos de fusión elevados. Los cristales iónicos son duros y frágiles. Debido al movimiento de un plano de iones sobre otro, los iones con la misma carga se repelen mutuamente. El cristal se rompe en pedazos, estos son buenos conductores de electricidad cuando están fundidos o en solución (Mortimer, 1983).

Los cristales moléculas, las moléculas ocupan posiciones de red o reticulado en los cristales de los compuestos covalentes. Las fuerzas intermoleculares que mantienen las moléculas en la estructura cristalina no son tan fuertes como las fuerzas electrostáticas que mantienen juntos los cristales iónicos. Unos pocos compuestos moleculares se disocian muy ligeramente y producen bajas concentraciones de iones. (Mortimer,1983).

Las redes cristalinas, los átomos ocupan posiciones del retículo y están unidos por una red de enlaces covalentes. Todo el cristal puede considerarse como una molécula gigante. El diamante es un ejemplo de este tipo de cristal. Los materiales de este tipo tienen puntos de fusión elevados y son extremamente duros debido al gran número de enlaces covalentes que tendrían que romper para destruirse la estructura cristalina (Mortimer,1983).

Los cristales metálicos, sus electrones externos de los átomos metálicos están débilmente retenidos y se mueven libremente a través del cristal metálico. El resto de los átomos metálicos, los iones positivos, ocupan posiciones fijas en el cristal (Mortimer,1983).

La nube negativa de los electrones que se mueven libremente, algunas veces llamadas gas electrónico o mar de electrones, mantiene junto al cristal. Esta fuerza de enlace es llamada enlace metálico (Mortimer,1983).

Empaquetamiento de Esferas

Los requerimientos generales para la formación de un cristal se puede entender al considerar las distintas formas en que se puede empaquetar varias esferas idénticas para formar una estructura tridimensional ordenada. La manera en que las esferas se acomodan en capas determina el tipo de celda unitaria. En el caso más simple, una capa de esfera se puede distribuir, la estructura tridimensional se puede generar al colocar una capa encima directamente de las esferas de la capa interior. Este procedimiento se puede extender para generar muchas capas, como el caso de un cristal. Cada esfera acomodada así, se dice que tiene un número de coordinación de 6 porque tiene seis vecinos próximos. El numero de coordinación se define como el número de átomos o iones que rodean a una átomo o ion en una red cristalina. Su valor ofrece una medida de que tan compactas están empaquetadas las esferas; cuanto mayor es el número de coordinación, más juntas están las esferas. La unida básica que se repite en la distribución de las esferas recién descritas se denomina celda cúbica simple. Otros tipos de celdas cúbicas son la celda cúbica centrada en el cuerpo y la celda cúbica centrada en las caras. Una distribución cúbica centrada en el cuerpo se distingue de un cubo simple en que la segunda capa de esferas se acomoda en los huecos de la primera capa, mientras que la tercera lo hace en los huecos de la segunda capa. El número de coordinación de cada esfera en esta estructura de 8. En la celda cúbica centrada en las caras hay esferas en el centro de cada una de las seis caras del cubo, además de las ocho esferas de los vértices. Una celda cúbica centrada en el cuerpo contiene el equivalente a dos esferas completas, una en el centro y ocho esferas

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