Proyecto final sólidos cristalinos

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RESUMEN

La química es el sistema que nos ayuda a entender la materia y sus propiedades. Esta ciencia usa sistemas con los cuales organiza, clasifica y comprende a la materia. Uno de los estados de agregación de la materia son los sólidos que están clasificados en cristalinos y amorfos. Los sólidos cristalinos son formadas a base de partículas ordenadas que nos muestra toda la estructura del sólido con solo examinar una pequeña parte de este. De esta manera química se apoya en la geometría y en los parámetros para poder clasificar a los sólidos cristalinos. Los sólidos cristalinos los muestra como paralelogramos o paralelepípedos.

PALABRAS CLAVE

Sólido, cristal, estructura, redes, amorfos.

INTRODUCCIÓN

La química es la ciencia que estudia la materia, las interacciones y propiedades de esta. Dentro de la clasificación de la materia existen tres estados de agregación principales los cuales son: líquido, sólido y gaseoso. La clasificación correspondiente a los sólidos está conformada por: sólidos amorfos y sólidos cristalinos. Algunos ejemplos de sólidos amorfos son: madera, vidrio, alquitrán, plásticos, tejidos biológicos, obsidiana, limonita, alofán, etc. Mientras que los ejemplos de los sólidos cristalinos son: cloruro de sodio, diamante, cuarzo, azúcar sacarosa, etc.  Los sólidos amorfos se caracterizan por no tener una estructura definida de sus partículas mientras que los sólidos cristalinos poseen estructuras ordenadas de un orden geométrico periódico tridimensional. Los sólidos cristalinos pueden ser: moleculares, iónicos, metálicos, covalentes o sólidos de red. Estos a diferencia de los sólidos amorfos, se funden a una temperatura específica. Para poder conocer la estructura y ordenamiento de un sólido cristalino basta solo con examinar una pequeña parte de este la cual es la celda unitaria. Las celdas unitarias son la unidad de repetición del sólido cristalino y el conjunto de estas a su vez forman matrices tridimensionales llamadas redes cristalinas. Al examinar una celda unitaria podemos encontrarnos con su estructura la cual es un paralelogramo o paralelepípedo. Para poder clasificar a los paralelogramos que corresponden a los sólidos cristalinos es necesario apoyarse de parámetros que establezcan ese orden en la estructura. Para ello tenemos la herramienta de tomar en cuenta primero las caras de la celda unitaria, la cantidad de vértices del paralelogramo, la longitud de las aristas y los ángulos que componen al paralelogramo.

OBJETIVO

Explicar e informar acerca de lo que son los sólidos cristalinos y sólidos amorfos así como características, estructuras, propiedades y ejemplos de cada uno de ellos.

Aprender a diferenciar los dos tipos de cristales y conocer en que se podrían aplicar gracias a sus rasgos.

SÓLIDOS CRISTALINOS

Un sólido cristalino es una sustancia en la que los átomos, iones o moléculas se repiten de manera ordenada y periódica en tres direcciones. En los materiales amorfos no existe una distribución uniforme en el sólido. El vidrio no es material sólido cristalizado.

Un sólido está determinado por su estructura a nivel molecular. Los sólidos se clasifican en cristalinos y amorfos

Un sólido cristalino es un sólido en el que sus átomos, iones o moléculas están dispuestos en una estructura ordenada, es decir, ocupan posiciones definidas. Ejemplo: hielo, NaCl, C (diamante). Se clasifican según el tipo de enlaces que mantienen unidos a los átomos, iones o moléculas: sólidos metálicos, sólidos iónicos, sólidos reticulares o covalentes sólidos moleculares. Un metal o sólido metálico está formado por cationes unidos por un mar de electrones.

Los sólidos cristalinos son aniso trópicos. Es decir, sus propiedades mecánicas y eléctricas a menudo dependen de la dirección en la que se miden. La anisotropía cristalina es una propiedad macroscópica muy importante e indica claramente la existencia de una red atómica ordenada.

Los sólidos amorfos (en griego, amorfo) son sólidos cuyos átomos, iones o moléculas son aleatorios y desordenados. Ejemplos: mantequilla, caucho, vidrio. Son isótropos. En otras palabras, tiene características independientes de la dirección de medición. Por ejemplo, la resistencia mecánica, el índice de refracción y la conductividad eléctrica son iguales en todas las direcciones, como los líquidos y los gases.

CARACTERÍSTICAS:

Dividiremos sus características tanto físicas y químicas en los diferentes tipos de sólidos que mencionamos al principio del documento; cristalinos y amorfos.

Las características de los sólidos cristalinos son:

• Tienen un orden geométrico que forma redes cristalinas; estos sólidos cuentan con una estructura bien definida en cada y diferente tipo de los sólidos cristalinos como característica tanto química como física ya que esto también afecta la forma en la que se observa a la vista humana.
• Presentan simetría en tres direcciones.
• Las fuerzas de atracción intermoleculares son máximas.
• Las fuerzas intermoleculares que mantienen la estabilidad al interior de un sólido cristalino pueden ser fuerzas iónicas, covalentes, fuerzas de Van der Waals o puentes de hidrógeno. También hay casos de cristales en los que se mezclan varias fuerzas al mismo tiempo.
• La temperatura de fusión de un cristalino sólido es precisa y bien definida, pero diferente en cada sólido; aunque existe la llamada Tg (temperatura de transición vítrea) que puede convertir de un sólido cristalino a un sólido amorfo al cambiar su estructura después de una fusión.

Las características de los sólidos amorfos son:

• Las moléculas de su estructura no tienen una forma definida; sus átomos, moléculas y/o iones están desordenadas dentro de su forma química y que al igual que en un sólido cristalino esto se refleja en la forma en lo que lo vemos físicamente.
• No tienen una temperatura de fusión definida; debido a que sus moléculas son desordenadas es más complejo que se funda su estructura lo que hace que su punto de fusión sea variable.
• Cuando se aplica una carga a un material amorfo en un intervalo racionado de tiempo, la sustancia desarrollará una deformación pseudo-permanente.
• Presentan las propiedades magnéticas más notables.

ESTRUCTURAS:

Para sus estructuras tenemos las llamadas redes de Bravais, las cuales dividen la estructura de los sólidos en redes de celda unitarias en forma de paralelepípedo (es decir, tienen 6 caras que son paralelogramos) las cuales poseen vértices, aristas y ángulos, teniendo distintos sistemas pasando del cubo (celda con máxima simetría) al paralelepípedo irregular.

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