ESTRUCTURA DE LOS SOLIDOS PRIMERA PARTE

ESTRUCTURA DE LOS SOLIDOS
PRIMERA PARTE: DEFINICIONES
En la naturaleza podemos encontrar 118 elementos, sustancias simples
que sirven para formar el resto de las sustancias compuestas. Todos los
elementos están representados ordenadamente en la tabla periódica.
Cada elemento está constituido por átomos, que aunque diferentes entre
sí, presentan algunas propiedades comunes que permiten organizarlos
en tres grandes grupos: Metales, no metales o metaloides.
Los metales poseen ciertas propiedades que los hacen interesantes desde
el punto de vista tecnológico, esas propiedades son:
• Brillo característico
• Alta conductibilidad térmica
• Alta conductibilidad eléctrica
• Elevada Resistencia mecánica
• Poder deformarse sin romperse, son maleables y dúctiles.
Molécula: es un compuesto de por lo menos 2 átomos en una ubicación
definida y proporción fija que se mantienen unidos por fuerzas químicas. La
unión se llama enlace y los hay de distintos tipos.
Los enlaces pueden ser:
1- Enlace iónico
Hay transferencia de electrones de un átomo a otro
Enlace no-direccional
Enlace →atracción electrostática entre dos iones de cargas opuestas
Se presenta entre átomos de los primeros y últimos grupos de la tabla
periódica
Ejemplo: Para el cloruro de sodio, tanto el catión Na+ como el anión-Cl, sus
electrones quedan con los orbitales externos completos.
2- Enlace covalente
Comparten los electrones de valencia. Se forma con elementos no metálicos.
Esta es una unión más fuerte.
3- Enlace metálico
Comparten los electrones, poseen de 1 a 3 electrones de valencia, que pasan
a ser electrones libres alrededor de los cationes y forman una “nube” o “mar”
de electrones de alta movilidad.
Los cuerpos sólidos se presentan en dos estados fundamentales:
1) Cristalino: los átomos se agrupan ordenadamente obedeciendo
a leyes geométricas determinadas y guardando sus posiciones
ciertas relaciones de simetría.
2) Estado amorfo: los átomos se agrupan al azar, sin que tenga
relación alguna la posición de ellos con la de los demás.
Polimorfismo: fenómeno en el cual un sólido (metálico o no metálico) puede
presentar más de una estructura cristalina, dependiendo de la temperatura
y de la presión (por ejemplo, Al2O3como alúmina-α y alúmina-γ).
Alotropía: polimorfismo en elementos puros, ejemplo: el diamante y el
grafito son constituidos por átomos de carbono organizados en diferentes
estructuras cristalinas. El hierro α, β, γ son estados alotrópicos del hierro y
varía en función de la temperatura.
Isotropía: es la característica de los cuerpos cuyas propiedades físicas no
dependen de la dirección en que son examinadas. Los cuerpos amorfos son
isótropos pues la distribución atómica arbitraria proporciona material
homogéneo y se comportará igual en todas las direcciones consideradas.
Anisotropía: En los cuerpos cristalinos, dada la distribución geométrica
ordenada de los átomos, la materia se halla desigualmente repartida según
la dirección que se considere, por lo tanto su comportamiento varía en
función de la dirección.
Monocristalino: presenta la misma estructura cristalina en toda la extensión
del material, sin interrupciones.
Policristalino: constituido por varios granos o cristales.
Al solidificar los metales lo hacen alrededor de ciertos núcleos y cada uno
de éstos da lugar a un cristal o grano. El metal sólido está constituido por
un sinnúmero de cristales, iguales en su estructura, pero de diferente
tamaño, configuración externa pero principalmente de orientación, por lo
que el comportamiento es CUASI-ISOTROPO.
Celda unitaria: Es el menor número de átomos que representa una
determinada estructura cristalina. Es decir, es la unidad estructural.