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1. Cristales Sal de Mesa Azucar Hielo Cristal de Roca (Cuarzo) Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

2. Sólidos • Cristalinos: orden periódico, repetitividad en el espacio • Amorfos: orden de corto alcance (vidrios) Estructura (local+periódica)  Propiedades Escala nano: estructura + tamaño  Propiedades

3. Cristales • Son sólidos que presentan estructuras geométricas reconocibles y atractivas. • Poseen una composición constante. • Presentan propiedades definidas y frecuentemente distintas de la de los sólidos no cristalinos. Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

4. Cristales Naturales Fluorita Azufre Calcita (CaCO3) Pirita (FeS2) Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

5. Cristales Preparados Galio Insulina Proteina (Elastasa Porcina) [Mn12O12(O2CCHCl2)16(H2O)4 Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

6. Teorias acerca de la estructura de los cristales • 1665 Hooke propone que los cristales están formados por esferas • 1801 Rene Just Haüy propone la constancia de los ángulos entre caras • 1907 Barlow & Pope proponen que los cristales están formados por esferas que están en contacto entre sí. Modelo de empaquetamiento compacto de esferas Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

7. Constancia de los Angulos entre las Caras Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

8. Constancia de los Angulos entre las Caras Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

9. Constancia de los Angulos entre las Caras Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

10. Constancia de los Angulos entre las Caras Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

11. Constancia de los Angulos entre las Caras Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

12. Constancia de los Angulos entre las Caras Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

13. Periodicidad • Repetición del arreglo de objetos en el espacio • Llenado del espacio • Patrón repetitivo • Simetría traslacional Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

14. Descripción de un Sistema Periódico Arreglo infinito de puntos ordenados • Se define un origen de coordenadas • Cada punto puede escribirse como Rxyz (n1,n2,n3) = n1 a1 + n2 a2 + n3 a3 con ni enteros, y ai, fijos (vectores de la red) Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

15. Red de Bravais Unidimensional a 1 dimensión, una sola red posible 0 3a 1a 2a Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

16. Oblicua a, b sin restricciones g sin restricciones Rectangular a, b sin restricciones g = 90° (P), g s/r (C) b b a a primitiva centrada Cuadrada a = b g =90° Hexagonal a = b g =120° b a Redes de Bravais Bidimensionales ¿De cuántas maneras se llena el plano por traslación? 5 redes bidimensionales a Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

17. ¿Que Celda Elijo? Se elige la celda mas pequeña y que conserva toda la simetría Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

18. Sistemas Cristalinos Tridimensionales Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

19. 14 Redes de Bravais CUBICA • Tipo de celda unidad • P: Primitiva (1 pt) • I: centrada en el cuerpo • F: Centrada en las caras • C: centrada en los lados ORTOROMBICA MONOCLINICA TRICLINICA

20. Celdas: • Celda PRIMITIVA • Un solo punto de la red • Puede no presentar la simetria total del sistema • Celda UNITARIA • Puede contener mas de un punto de red • Tiene toda la simetria de la red Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

21. Planos cristalinos • Planos [hkl] • h, k, l, índices de Miller • Indices= recíprocos Corta en x=1 y= z= 1/1, 1/ , 1/  [100] Corta en x=1 y=1 z=1 1/1, 1/ 1, 1/ 1 [111] a3 a3 a2 a2 a1 a1

22. ¿Como Sabemos cuál es la Estructura de un Sólido?Difracción de Rayos X Los planos cristalinos difractan ZnO (101) • Posición de la línea: identificación • Ancho de la línea: tamaño Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

23. Empaquetamiento Compacto de Esferas o como llenar el espacio con esferas • Gauss demostró que el empaquetamiento compacto de esferas es la forma de ocupar la mayor fracción del espacio usando in arreglo periódico de esferas. • Kepler propuso que esta estructura era la forma de ocupar la mayor fracción del espacio, sea el arreglo periódico o no. Esto fue demostrado recién en 1998. Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

24. Huecos en los Empaquetamientos Compactos Estructuras cristalinas – 2° cuatrimestre 2008 – Qca, Gral. e Inorgánica II

25. Segunda Capa Se agregan 3 vecinos por arriba Se definen “huecos” Hueco Tetraédrico Rodeado por 4 átomos Hueco Octaédrico Rodeado por 6 átomos Primera Capa Cada Atomo tiene 6 vecinos 1ra capa 2da capa

26. Hexagonal: ABA 3ra capa Sobre la primera Hueco Octaédrico Hueco Tetraédrico

28. Empaquetamiento Hexagonal Compacto Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

29. 2da capa Hueco Octaédrico 3ra capa desplazada(sobre los huecos Oh) Cúbico Fcc: ABC 1ra capa a b c CUBICO Centrado en las caras (fcc) Hueco Tetraédrico

32. Empaquetamiento Cubico Compacto Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

33. Empaquetamientos No Compactos Bidemensionales Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

34. Empaquetamientos No Compactos Tridimensionales Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

35. Empaquetamientos No Compactos Tridimensionales Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

36. Empaquetamientos No Compactos Tridimensionales Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

37. Empaquetamientos No Compactos Tridimensionales Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

38. Estructura de los Metales

39. No solo una Estructura Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

40. Huecos en los Empaquetamientos Compactos Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

41. Tamaño de los Huecos Octaédricos (2r + 2h)2 = (2r)2 + (2r)2 4 (r + h)2 = 8 r2 _ _ r + h = 2 r  h/r = 2 -1 = 0,414 Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

42. Tamaño de los Huecos Tetraédricos Calculo la arista del cubo a2 + a2 = (2r)2 porque las esferas se tocan _  a = 2 r _ _ La diagonal del cuerpo del cubo es 3 a = 6 r = 2 r + h (porque las esferas se tocan en la diagonal  _ h/r = (6/2 – 1) = 0.225 Estructuras cristalinas – 2° cuatrimestre 2008 – Qca, Gral. e Inorgánica II

43. Mas de un componente Aleaciones por Sustitución Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

44. Aleaciones Sustitucionales e Interstiaciales Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

45. Aleaciones y Compuestos Intermetalicos Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

46. Aleaciones y Compuestos Intermetalicos Latones Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

47. Aleaciones y Compuestos Intermetalicos Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

48. Aleaciones y Compuestos Intermetalicos Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II

49. Sólidos Iónicos Estructuras cristalinas – 1er cuatrimestre 2009 – Qca, Gral. e Inorgánica II