Estructura cristalina

ESTRUCTURA CRISTALINA

La estructura cristalina es la forma sólidos de cómo se ordenan y empaquetan los átomos, moléculas, o iones. Estos son empaquetados de manera ordenada y con patrones de repetición que se extienden en las tres dimensiones del espacio. En minerales traslucidos se pueden apreciar mejor. Los átomos que pertenecen a un sólido cristalino se pueden representar situándolos en una red tridimensional, que se denomina retículo espacial o cristalino. Este retículo espacial se puede definir como una repetición en el espacio de celdas unitarias.

Según la posición de los átomos en los vértices de la celda unitaria de la red cristalina existen 14 redes,, descubiertas por Auguste Bravais ; en función de la disposición de los átomos, estas redes pueden ser simples (átomos solo en los vértices) o complejas (existen átomos en otras posiciones fijas respecto a los vértices)

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La mayor parte de los metales (90%) cristalizan en estos tres tipos de redes:

a) Redes cúbicas centradas en el cuerpo (BCC): Los átomos, además de ocupar los vértices, ocupan el centro de la celda. En este caso cristalizan el hierro y el cromo.

b) Redes cúbicas centradas en las caras (FCC): Los átomos, además de ocupar los vértices, ocupan el centro de cada cara de la celda. Cristalizan en este tipo de redes el oro, cobre, aluminio, plata,...

c) Redes hexagonales compactas (HC): La celda unitaria es un prisma hexagonal con átomos en los vértices y cuyas bases tiene un átomo en el centro. En el centro de la celda hay tres átomos más. En este caso cristalizan metales como cinc, titanio y magnesio.

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ESTRUCTURA ELECTRÓNICA

Las propiedades de los elementos dependen, sobre todo, de cómo se distribuyen sus electrones en la corteza. Es el modo en el cual los electrones están ordenados en un átomo, molécula u otra estructura física, de acuerdo con la aproximación orbital en la cual la onda del sistema se expresa como un producto de orbitales antisimetrizado.

Los electrones se van situando en diferentes niveles y subniveles por orden de energía creciente hasta estar completos es importante saber cuantos electrones existen en e nivel mas externo del atomo pues son los que intervienen en los enlaces con otros átomos para formar compuestos.

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Aunque los conocimientos actuales sobre la estructura electrónica de los átomos son bastante complejos, las ideas básicas son las siguientes:

1. Existen 7 niveles de energía o capas donde pueden situarse los electrones, numerados del 1, el más interno, al 7, el más externo.
2. A su vez, cada nivel tiene sus electrones repartidos en distintos subniveles, que pueden ser de cuatro tipos: s, p, d, f.
3. En cada subnivel hay un número determinado de orbitales que pueden contener, como máximo, 2 electrones cada uno. Así, hay 1 orbital tipo s, 3 orbitales p, 5 orbitales d y 7 del tipo f. De esta forma el número máximo de electrones que admite cada subnivel es: 2 en el s; 6 en el p (2 electrones x 3 orbitales); 10 en el d (2 x 5); 14 en el f (2 x 7).

La distribución de orbitales y número de electrones posibles en los 4 primeros niveles se resume en la siguiente tabla:

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