Paractica 2 Quimica Aplicada Esime Zacatenco

Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior De Ingeniería Mecánica Y Eléctrica

Ingeniería Eléctrica

Laboratorio De Química Básica

Practica No 2°

Estado Sólido (Cristales)

Grupo: 1EM5

Equipo: 4

Integrantes:

• Monterrosas Hernández Eduardo

• Méndez Quiroz Gaspar

Profesora:

• Ing. Aline M. Ortega Martínez

Fecha De Realización De La Practica: 29/01/20015

Objetivo

• El alumno identificara los diferentes sistemas de cristalización

Consideraciones teóricas

• Generalidades

Los sólidos se caracterizan por tener forma y volumen constantes. Esto se debe a que las partículas que los forman están unidas por unas fuerzas de atracción grandes de modo que ocupan posiciones casi fijas.

En el estado sólido las partículas solamente pueden moverse vibrando u oscilando alrededor de posiciones fijas, pero no pueden moverse trasladándose libremente a lo largo del sólido.

Las partículas en el estado sólido propiamente dicho, se disponen de forma ordenada, con una regularidad espacial geométrica, que da lugar a diversas estructuras cristalinas.

Forma la base teórica de la ciencia de materiales y su desarrollo ha sido fundamental en el campo de las aplicaciones tecnológicas de microelectrónica al posibilitar el desarrollo de transistores y materiales semiconductores.

• Propiedades de los Cristales

Para la química, un cristal es un sólido homogéneo que presenta una estructura interna ordenada de sus partículas reticulares, sean átomos, iones o moléculas. La palabra proviene del griego (crystallos), nombre que dieron los griegos a una variedad del cuarzo, que hoy se llama cristal de roca. La mayoría de los cristales naturales se forman a partir de la cristalización de gases a presión en la pared interior de cavidades rocosas llamadas geodas. La calidad, tamaño, color y forma de los cristales dependen de la presión y composición de gases en dichas geodas (burbujas) y de la temperatura y otras condiciones del magma donde se formen.

Las estructuras y propiedades de os cristales, como, Punto de fusión, densidad, y dureza, están determinadas por el tipo de fuerzas que mantienen unidas las partículas. Cualquier cristal se puede clasificar en uno de cuatro tipos:

Tipo De

Solido Cristalino Fuerzas Intermoleculares Propiedades Ejemplo

Ionios Fuerza ion-ion Quebradizos, duros, puntos de fusión alta NaCl, KBr, MgCl2

Moleculares Fuerza de dispersión, fuerzas dipolo-dipolo, puente de hidrogeno Suaves, puntos de fusión bajos, no son conductores de electricidad H2O, Br2, CO2, CH4

Covalentes Enlaces covalentes Duros, puntos de fusión altos C (diamante, grafito), SiO2

Metálicos Enlaces metálicos Dureza y puntos de fusión variables, conductores de la electricidad Na, Zn, Cu, Fe

• Celda Unitaria

Así como una pared grande se construye con muchos ladrillos idénticos, aplicados a un patrón repetitivo, un cristal está constituido por muchas unidades repetidas llamadas celdas unitarias, que se aplican juntas en tres dimensiones.

Existen 14 diferentes geométricas de celdas unitarias para los sólidos cristalinos. Todos corresponden a paralelepípedos, esto es, solidos geométricos de seis lados cuyas caras son paralelogramos

El sistema cristalino cubico tiene tres posibles celdas unitarias: la simple (o primitiva), la cubica centrada en el cuerpo, la cubica centrada en la cara.

• Celda unitaria cubica simple: los puntos de red solo están en las esquinas.

• Celda unitaria cubica centrada en el cuerpo: hay un punto de red en el centro de la celda cubica, además de los puntos de red que están en las esquinas.

• Celda unitaria cubica centrada en la cara: hay puntos de red en el centro de cada cara además de los que están en las esquinas.

• Redes de Bravais

Otros sistemas cristalinos que pueden tener redes espaciales, además del tipo primitivo o simple. El número total de estas redes espaciales o redes de Bravais, asciende a catorce.

Si se tienen en cuenta las redes de Bravais relativas a los siete principales sistemas cristalinos los elementos de simetría, se pueden distinguir en siete sistemas cristalinos, que toman el nombre de una figura geométrica elemental. Son los sistemas:

Sistema Cristalino Red de Bravais

Cúbico (cubo) Simple, centrada en la cara, centrada en el cuerpo

Tetragonal (prisma recto cuadrangular) Simple, centrada en el cuerpo

Ortorrómbico (prisma recto de base rómbica) Simple, centrada en el cuerpo, centrada en la cara y centrada en la base

Romboédrico (paralepípedo cuyas caras son rombos) Simple

Hexagonal (prisma recto de base hexagonal) Simple

Monoclínico (prisma oblicuo de base rómbica) Simple, centrada en la base

Triclínico (paralelepípedo cualquiera) simple

• Polimorfismo

Polimorfismo, del griego poli (varios) y morfos (forma), indica la diversidad de un fenómeno, hecho u objeto. El polimorfismo cristalino es la capacidad que tiene un compuesto para formar estructuras cristalinas diferentes, todas ellas con la misma composición de elementos químicos.

En este estado los arreglos moleculares pueden tener dos o más formas en el cristal; incluso pueden estar empaquetados de distintas maneras en la red cristalina o pueden presentarse diferencias en su orientación o en la conformación de las moléculas en la red. También pueden presentar distintos hábitos cristalinos

a) Polimorfismo Farmacéutico: Capacidad de los principios activos para adoptar diferentes configuraciones espaciales.

b) Polimorfismo (FDA): Se define polimorfismo de un sólido cristalino como las diferentes estructuras cristalinas que puede presentar una misma molécula.

Dependiendo de las características y la temperatura se pueden observar las distintas formas, el cambio de temperatura influye en el cambio de la forma estructural de los cristales.

• Método de Laue de Análisis por Rayos X

La difracción de rayos X se refiere a la dispersión de los rayos X debida a las unidades de un sólido cristalino. Gracias a las aportaciones de dispersión (o difracción) es posible deducir el ordenamiento de las partículas en la red sólida.

Las modernas investigaciones de la estructura de los sólidos comenzaron en 1912 cuando Max Von Laue postula que los planos de cristal, conteniendo iones o átomos, pueden actuar como rejillas de difracción para los rayos X. Esto es cierto debido a que el espaciamiento entre dichos planees,

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