ESTADO SÓLIDO (CRISTALES)

ESTADO SÓLIDO (CRISTALES)

Las estructuras obvias de los sólidos son tamaño y forma definida, y una corporeidad mucho mayor que la de los gases. La forma definida y tamaño requieren que los átomos o moléculas de un sólido estén más o menos en posición fija; la corporeidad requiere que el empaque sea eficiente, en el sentido de que la mayoría de los espacios en un sólido, estén  ocupados por los átomos mismos. Todos los sólidos tienen esas propiedades. Pero, en su forma más estable llamada cristal, un solido tiene otra propiedad, la regularidad. Tales solidos cristalinos están caracterizados por una disposición regularmente repetida, muy parecida a los ladrillos en una pared. Este orden es tan perfecto (idealmente) que la posición de cada átomo en un cristal que contiene billones de átomos puede ser especificada si se conocen las posiciones de algunos cuantos átomos. En los cristales se encuentran 4 tipos de enlace: iónico, metálico molecular y covalente. Los últimos 3 tipos están relacionados con elementos de regiones específicos de la tabla periódica. Por ejemplo, los cristales metálicos están formados por los elementos localizados a la izquierda y debajo de una línea que comienza con el B en  el 1er periodo y se extiende diagonalmente a través del Si, As, Te, y At. Los elementos a la derecha y arriba de esta línea forman la mayoría de los cristales moleculares. Los elementos a lo largo de la línea son los metaloides, que son substancias que tienen carácter parcialmente metálico y parcialmente no metálico.  Muchos de ellos forman cristales no metales. Cuando un metal y un no metal se combinan, se produce una transferencia de electrones de metal al o metal con la formación de un cristal iónico, donde los iones son los bloques formadores del cristal. Ejemplos de estos son el NaCl, BaF2, LiO, CaS2. No conducen apreciablemente la electricidad, son de ordinario transparentes y, cuando son sometidos a impactos se parten a lo largo de direcciones definidas. Sin embargo, las generalizaciones deben aceptarse con precaución, ya que algunos cristales iónicos son fuertemente coloreados otros muestran estructura fibrosa como el asbesto o estructura laminar como la mica. Las propiedades de los cristales iónicos son más variables de los metales.

Los cristales metálicos están formados por elementos puros o por combinaciones de 2 o más elementos en proporciones atómicas definidas o indefinidas. Estos cristales poseen brillo metálico, conducen electricidad y son maleables y dúctiles. Cuando 2 elementos no difieren mucho en electronegatividad forman moléculas como el CH4, PBr3 y SO2. La unidad fundamental de la forma cristalina de estos compuestos es la molécula en lugar de los átomos o los iones. Tales cristales moleculares no conducen electricidad y se evaporizan mas fácilmente que los cristales metálicos o iónicos. Las fuerzas intermoleculares en tales cristales son mucho mas débiles que las fuerzas entre iones o átomos metálicos. Finalmente tenemos los cristales covalentes donde los enlaces por pares de electrones compartidos conectan a todos los átomos de un cristal dentro de una molécula gigante. En un diamante cada átomo de carbono esta enlazado a todos sus vecinos mas cercanos por un enlace covalente en tal forma que los enlaces se extiendan en forma continua a lo largo del cristal. Este enlace da al cristal una gran dureza y una baja volatilidad. Podemos tener también 2 o mas elementos diferentes unidos entre si dentro de una molécula gigante que se extiende a lo largo del cristal: en el cuarzo, los átomos de Si y O forman tal estructura tridimensional. [pic 1]

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