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ESTRUCTURA DE LOS SÓLIDOS. TEMA 3. TIPOS DE SÓLIDOS. Sólidos cristalinos Los átomos, iones o moléculas se empaquetan en un arreglo ordenado Sólidos covalentes ( diamante, cristales de cuarzo), sólidos metálicos, sólidos iónicos. Sólidos amorfos No presentan estructuras ordenadas
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ESTRUCTURA DE LOS SÓLIDOS TEMA 3
TIPOS DE SÓLIDOS • Sólidos cristalinos • Los átomos, iones o moléculas se empaquetan en un arreglo ordenado • Sólidos covalentes ( diamante, cristales de cuarzo), sólidos metálicos, sólidos iónicos. • Sólidos amorfos • No presentan estructuras ordenadas • Vidrio y hule
SÓLIDOS CRISTALINOS • Estructura de los sólidos cristalinos • Celda unitaria • Es la unidad estructural de un sólido cristalino. Mínima unidad que da toda la información acerca de la estructura de un cristal
SÓLIDOS CRISTALINOS • Estructura de los sólidos cristalinos • Celda unitaria
SÓLIDOS CRISTALINOS • La estructura del sólido cristalino se representa mediante la repetición de la celda unidad en las tres direcciones del espacio Celda unidad Translación eje Z Translación eje y Translación eje X
SÓLIDOS CRISTALINOS • Tipos de celdas unitarias Sistemas cúbico a = b = c a = b = g =90º tetragonal a = b ca = b = g =90º ortorrómbico a b ca = b = g =90º monoclínico a b ca = g =90º b90º triclínico a b ca b g 90º hexagonal a = b ca = b =90º g =120º romboédrico a = b = c a=b= g 90º
SÓLIDOS CRISTALINOS • Empaquetamientos de esferas • Las esferas se empacan de forma distinta. Cada arreglo distinto presenta un número de coordinación • Empaquetamiento no compacto • Celda unitaria Celda cúbica simple • Celda unitaria Celda cúbica centrada en el cuerpo • Empaquetamiento compacto • Celda unitaria Celda cúbica centrada en las caras (ABC) • Celda unitaria Celda hexagonal compacta (ABA)
SÓLIDOS CRISTALINOS • Celda cúbica simple (sc) • Ejemplos : α-Po, Hg
SÓLIDOS CRISTALINOS • Celda cúbica simple (sc) r a
SÓLIDOS CRISTALINOS • Celda cúbica centrada en el cuerpo (bcc) • Ejemplos: Fe, Cr, Mo, W, Ta, Ba
SÓLIDOS CRISTALINOS • Celda cúbica centrada en el cuerpo (bcc) c b a
SÓLIDOS CRISTALINOS • Celda cúbica centrada en las caras (fcc) (Empaquetamiento compacto ABC)
SÓLIDOS CRISTALINOS • Celda cúbica centrada en las caras (fcc) • Ejemplos: NaCl
SÓLIDOS CRISTALINOS • Celda cúbica centrada en las caras (fcc) 4r a
SÓLIDOS CRISTALINOS • Celda hexagonal compacta (hc) (Empaquetamiento compacto ABA)
SÓLIDOS CRISTALINOS • Celda hexagonal compacta (hc) • Ejemplos: Be, Mg, Zn, Cd, Ti
SÓLIDOS CRISTALINOS • Celda hexagonal compacta (hc)
SÓLIDOS CRISTALINOS • Tipos de cristales • Cristales iónicos • Características • La cohesión se debe a enlaces iónicos (50-100 kJ/mol) • Formados por especies cargadas • Aniones y cationes de distinto tamaño • Propiedades • Duros y quebradizos • Puntos de fusión altos • En estado líquido y fundido son buenos conductores de la electricidad • Ejemplos • NaCl, Al2O3, BaCl2, sales y silicatos
SÓLIDOS CRISTALINOS • Tipos de cristales • Cristales covalentes • Características • La cohesión cristalina se debe únicamente a enlaces covalentes (100-1000 kJ/mol) • Propiedades • Duros e incompresibles • Malos conductores eléctricos y del calor • Ejemplos • 2 alótropos de carbón (Cgrafito y Cdiamante, cuarzo (SiO2)
SÓLIDOS CRISTALINOS • Tipos de cristales • Cristales covalentes • 2 alótropos de carbón Cgrafito y Cdiamante
SÓLIDOS CRISTALINOS • Tipos de cristales • Cristales moleculares • Características • Formados por moléculas • Unidos por fuerzas de Vas der Waals (1 kJ/mol) o enlaces por puentes de H • Propiedades • Blandos, compresibles y deformables • Puntos de fusión bajos • Malos conductores del calor y electricidad • Ejemplos • SO2, I2, H2O(s)
SÓLIDOS CRISTALINOS • Tipos de cristales • Cristales metálicos • Características • Cada punto reticular está formado por un átomo de un metal • Los electrones se encuentran deslocalizados en todo el cristal • Propiedades • Resistentes debido a la deslocalización • Debido a la movilidad de los electrones, buenos conductores de la electricidad • Ejemplos • Ca, Na, Li
SÓLIDOS AMORFOS • Los átomos o moléculas que lo forman no se encuentran en posiciones fijas del cristal y por tanto, carecen de una distribución tridimensional regular • Vidrio • Producto de fusión de materiales inorgánicos que se han enfriado a un estado sólidos sin cristalizar • Sus principales componentes son • SiO2, NaO2 y B2O3 fundidos • El color del vidrio es debido a la presencia de iones metálicos • Fe2O3, CuO color verde • UO2 color amarillo • CoO, CuO color azul • Au y Cu color rojo