Sólidos Cristalinos : Cristalografía I

lunes, 28 de septiembre de 2009

Cristalografia I


La cristalografía es el estudio del crecimiento, forma y geometría de los cristales.
En condiciones favorables cada elemento o compuesto químico tiende a cristalizarce con forma definida y característica.

Por ejemplo la sal tiende a formar cristales cúbicos , mientras que el granate a veces puede formar cristales cúbicos, pero generalmente puede formar decaedros(sólidos con 12 caras) o triaquisoctaedros (sólidos con 24 caras).

Sin embargo,a pesar de sus diferencias en su forma de cristalización, ambos cristalizan siempre en la misma clase y sistema.

Clases Cristalinas


Existen 32 clases cristalinas, donde sólo 12 de ellas incluyen a casi todos los minerales comunes. Algunas ni siquiera han sido observadas.

Estas clases se agrupan en 6 sistemas cristalinos,éstos se caracterizan por la longitud y posición de sus ejes.

Los minerales de cada sistema comparten entre sí algunas características de simetría y forma cristalina, además de muchas propiedades ópticas.

Los sistemas cristalinos tiene importancia para los mineralogistas y los gemólogos, ya que la especificación del sistema es necesaria para la descripcion de cualquier cristal.

Sistemas Cristalinos


Combinando los 7 sistemas cristalinos con las disposiciones de los puntos de red mencionados, se obtendrían 28 redes cristalinas posibles. En realidad, como puede demostrarse, sólo existen 14 configuraciones básicas, pudiéndose el resto obtener a partir de ellas. Estas estructuras se denominan Redes de Bravais.




Sistema cristalino Redes de Bravais
triclínico P
Triclínica
monoclínico P C
Monoclínica, simple Monoclínica, centrada
ortorómbico P C I F
Ortorómbico, simple Ortorómbico, centrado en la base Ortorómbico, centrado en el cuerpo Ortorómbico, centrado en las caras
tetragonal P I
Tetragonal, simple Tetragonal, centrada en el cuerpo
romboédrico
(trigonal)
P
Romboédrica
hexagonal P
Hexagonal
cúbico
P I F
Cúbica, simple Cúbica, centrada en el cuerpo Cúbica, centrada en las caras






Sólidos Cristalinos: Tipos

viernes, 25 de septiembre de 2009

Sólidos Cristalinos

En este estado, la moléculas, átomos o iones están unidas por fuerzas relativamente intensas formando un todo compacto.

La mayor proximidad entre sus partículas permite que entren en juego, las fuerzas de enlaces que ordenan el conjunto, dando lugar a una red cristalina. En ellas las partículas ocupan posiciones definidas y sus movimientos se limitan a vibraciones en torno a los vértices de la red en donde se hallan. Por esta razón las sustancias sólidas poseen forma y volumen propio.

La mayor parte de los sólidos en la naturaleza se encuentran como cristalinos, aunque esa estructura ordenada no se refleje en una forma geométrica regular que se ve a simple vista: ésto es debido a que con frecuencia están formados por un conjunto de pequeños cristales orientados de diferentes maneras, en una estructura policristalina.


Los componentes elementales de esta red cristalina pueden ser átomos, moléculas o iones de ahí que no se pueda hablar en general de la molécula de un cristal, sino mas bien de un retículo elemental o celdilla unidad, que se repite una y otra vez en una estructura periódica o red cristalina.

Tipos de Sólidos Cristalinos



A) Sólidos iónicos


Características

Son duros y a la vez frágiles
Punto de fusión: alto
Son malos conductores de electricidad, pero en sus disoluciones presentan conductividad elevada.
Ejemplo; la sal.


B) Sólidos formados por moléculas apolares


Características


Son blandos como corresponde a la debilidad de las fuerzas de interacción entre ellas( fuerzas de Van der Waals)

Punto de fusión: bajo, lo que indica que solo a bajas temperaturas la fuerzas ordenadoras del enlace pueden predominar sobre el efecto disgregador del calor.

Su conductividad electrica es extremadamente baja, debido a la ausencia de cargas libres

Ejemplos; Cl2, H2, y CO2



C)Sólidos formados por moléculas polares


Características


Poseen características intermedias entre los sólidos iónicos y los sólidos apolares

Ejemplos, H2O



D) Sólidos metálicos


Características


Poseen un enlace metálico con un gas de electrones externos compartido

son buenos conductores de electricidad y calor

Son dúctiles y maleables

Punto de fusión: elevado



E) Sólidos Covalentes


Características

Están formados por una red tridimensional de enlaces atómicos fuertes que dan lugar a propiedades específicas

Punto de fusión; elevado

Escasa conductividad y extraordinaria dureza

Ejemplo; diamantes ( carbono puro cristalizado).

Clasificación de los Sólidos

Los sólidos son un grupo extenso pero se pueden clasificar en dos grandes grupos que son:



A) Sólidos Amorfos


Características

También se les puede denominar vidrios o líquidos sobreenfriados

No poseen estructura ordenada ni definida

La distribución interna de sus particulas es irregular y sus fuerzas de atracción internas son variables, debido a esto no tiene punto de fusión definido como los cristales.

Cuando estos sólidos se rompen lo hacen de forma irregular sin las características que la muestra original

En este tipo de sólidos sus partículas constituyentes presentan atracciones lo suficientemente eficaces como para impedir que la sustancia fluya, resultando una estructura rígida y mas o menos dura.

Estos sólidos no tiene un patrón o forma determinada


Reacción a la temperatura

A temperaturas altas los amorfos se transforman en líquidos y sus partículas constituyentes tienen libertad de movimiento, al disminuir lentamente la temperatura, la energía cinética de las partículas se va haciendo tan baja que se puede producir un acomodamientos entre ellas; peros si el enfriamiento se porduce rápidamente y por debajo del punto de fusión( sobreenfriamiento), se origina como resultado de las menores vibraciones, una constracción térmica que no permite el ordenamiento de las partículas, aumentando así la viscosidad y la sustancia adquiere las características de un sólido; rigidez, dureza, forma y volumen definido.


Ejemplos de Sólidos Amorfos:

Asfalto, ceras, brea, vidrio y la mayoría de los polímeros.


Fotos de Sólidos Amorfos


> Asfalto



> Vidrio



> Plástico






Los sólidos y sus propiedades

viernes, 4 de septiembre de 2009

Los sólidos presentan una distribución regular de las partículas atómicas, iónicas o moleculares (los objetos sólidos tienen una estructura cristalina). Los sólidos se caracterizan por su resistencia a cualquier cambio de forma, resistencia que se debe a la fuerte atracción entre las moléculas que los constituyen.

Propiedades de los sólidos

Los sólidos poseen un volumen característico, independiente del recipiente que los contiene y de los cambios de presión y temperatura, a menos que estos sean muy grandes, es decir, los sólidos son casi incompresibles y sus coeficientes de dilatación térmicas son muy bajos


Los sólidos poseen una velocidad de difusión tan baja que es prácticamente imperceptible, la razón principal para esto suceda radica en que los sólidos son generalmente imperfectos y presentan a veces algunos vacíos allí donde deberían haber átomos o moléculas, el movimiento a través de estos huecos permite que se produzca la difusión con una velocidad proporcional al numero de huecos por unidad de volumen.


Los sólidos forman cristales, es decir, presentan formas geométricas definidas características de cada sustancia (en el artículo se dedicara un espacio especial a las características de los cristales).