Por medio de la investigación sé que realizara durante la práctica de química (CELDAS CRISTALINAS), se conocerá, estudiara y entenderá las estructuras cristalinas

Celdas cristalinas

Índice

1. Competencias específicas                                                                            3
2. Marco teórico                                                                                                3

2.1) Celda unitaria                                                                                        4

2.2) Clasificación de las celdas unitarias                                                     5

2.3) Sistemas cristalinos                                                                             10

2.4) Estado vítreo                                                                                       15

2.5) Estado amorfo                                                                                     17

2.6) Metales como estado cristalino                                                           18

2.7) Materiales y aleaciones en la industria                                                21

1. Competencias específicas

• Conocer y definir la celda unitaria.
• Clasificar las celdas unitarias.
• Conceptualizar y caracterizar de sistemas cristalinos.
• Conceptualizar y caracterizar del estado vítreo.
• Definir y describir las propiedades del estado amorfo.
• Describir y dar ejemplos de los metales como un estado cristalino.
• Principales metales y aleaciones utilizados en la industria. (producción anual en México)

2. Marco teórico

Por medio de la investigación sé que realizara durante la práctica de química (CELDAS CRISTALINAS), se conocerá, estudiara y entenderá las estructuras cristalinas, así mismo se dará a conocer que son  los sistemas cristalinos, el estado vítreo, estado amorfo.

Se identificara los metales y sus aleaciones que se utilizan en la industria metalera, se proporcionara datos estadísticos de la producción y adquisición monetaria de estos dichos metales y aleaciones en México por zona geográfica.

2.1. Celda unitaria1 

Es la unidad estructural que se repite en un sólido, cada sólido cristalino se representa con cada uno de los siete tipos de celdas unitarias que existen y cualquiera que se repita en el espacio tridimensional forman una estructura divida en pequeños cuadros. [pic 1][pic 2]

En teoría este proceso se podría repetir indefinidamente hasta que se obtuviera el más pequeño conjunto de átomos, ordenados del mismo modo, y con la misma forma de cada uno de los fragmentos mayores. Estaríamos, entonces, ante la celda fundamental del cristal.

Las formas poliédricas de caras planas, típicas de las sustancias cristalinas, indican que el cristal crece a diferentes velocidades en las distintas direcciones del espacio.

Un cristal se origina por acumulación de un pequeño conjunto de átomos. En consecuencia, si el crecimiento se produjera a la misma velocidad en todas las direcciones, los cristales serían esféricos.

1. Clasificar las celdas unitarias

Las células unitarias se clasifican en:

7 diferentes sistemas cristalinos, en la tabla 1 se muestran:
[pic 3][pic 4]

[pic 5]

En la tabla siguente tabla se muestra los sistemas cristalinos y sus caracteristicas :

[pic 6]

ESTRUCTURA CRISTALINA CUBICA CENTRADA EN EL CUERPO (BBC)

[pic 7][pic 8]

Estructura cristalina cubica centrada en el cuerpo (BBC). En esta celda unidad las esferas solidas representan los centros donde los átomos están localizados e indican sus posiciones relativas.

En esta celda unidad el átomo central está rodeado de ocho vecinos más cercanos y se dice que tiene por lo tanto un número de coordinación de 8. Cada una de estas celdas unidad tiene el equivalente de dos átomos por celda unidad para modificar.

Las esferas representan los puntos en donde están colocados los átomos e indican claramente sus posiciones relativas.

Se encuentra rodeada de ocho vecinos próximos, cada una de estas celdas tiene el equivalente a dos átomos por celda unitaria.

  ESTRUCTURA CRISTALINA CUBICA CENTRADA EN LAS CARAS (FCC)

[pic 9][pic 10]

En esta celda unitaria hay un átomo en cada vértice el cubo y uno en el centro de cada cara.

Indica que los átomos de esta estructura cristalina están empleados tan juntos cómo es posible, tiene  un equivalente de cuatro átomos por celda unitaria.

ESTRUCTURA CRISTALINA HEXAGONAL COMPACTA (HCP)

[pic 11][pic 12]

Los átomos ocupan los vértices de un prisma hexagonal regular, los centros de las bases y los centros de los triángulos alternos en que puede descomponerse la sección intermedia del prisma.

POSICIONES DEL ATOMO EN LAS CELDAS UNITARIAS

La estructura cristalina exige que muchos metales tengan un celdilla unidad de geometría cubica con los átomos localizados en los vértices del cubo y en las caras del cubo.

A la arista del cubo, se le llama parámetro de red y es una propiedad de la celda unitaria, el parámetro de red se simboliza por 

El sistema cubico posee tres estructuras cristalinas:

·                    Estructura de red cubica simple (CS)

·                    Estructura cubica centrada en el cuerpo (BCC)

·                    Estructura cubica centrada en la cara (FCC)

En el interior de un sólido cristalino existe una estructura cristalina formada por una red espacial, en cada punto de la cual se sitúa grupos de átomos idénticos en composición y orientación.

La geometría de la red espacial debe permitir que se llene todo el espacio de átomos sin dejar huecos.

Para identificar los diferentes planos y direcciones en un cristal se usan los Índices de Miller (para direcciones hkl)

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