Estructura
de los sólidos
Prof. Martín Quiroga
• Tienen forma determinada
• Tienen volumen determinado
• Valores de densidad
mayores que en los
líquidos (excepto para
el agua)
• Las fuerzas entre partículas presentan una alta
intensidad; esto condiciona el movimiento de las
partículas, limitándolas a solo una vibración.
• Muy pocos compresibles.
• Se dilatan muy poco.
• Las partículas se encuentran
muy próximas entre sí y con una
ordenación fija
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 y
sólidos moleculares.
Sólidos amorfos
No presentan estructuras ordenadas
Vidrio y hule
La estructura del sólido cristalino se representa mediante
la repetición de la celda unidad en las tres direcciones
del espacio
SÓLIDOS CRISTALINOS
Estructura de los sólidos cristalinos
Celda unitaria
Es la unidad estructural de un sólido cristalino. Es la unidad básica
repetitiva de la disposición de átomos, iones y moléculas en un sólido.
Celda
unidad
Translación
eje y
Translación
eje X
Translación
eje Z
Sistemas
cúbico a = b = c α = β = γ =90º
tetragonal a = b ≠ c α = β = γ =90º
ortorrómbico a ≠ b ≠ c α = β = γ =90º
monoclínico a ≠ b ≠ c α = γ =90º β≠90º
triclínico a ≠ b ≠ c α ≠ β ≠ γ ≠90º
hexagonal a = b ≠c α = β =90º γ =120º
romboédrico a = b = c α=β= γ ≠90º
SÓLIDOS CRISTALINOSSÓLIDOS CRISTALINOS
Tipos de celdas unitarias
SÓLIDOS CRISTALINOS
Celda cúbica simple (sc)
Ejemplos : Po, Hg
SÓLIDOS CRISTALINOS
Celda cúbica simple (sc)
a
r
SÓLIDOS CRISTALINOS
Celda cúbica centrada en el cuerpo
Ejemplos: Fe, Cr, Mo, W, Ta, Ba
SÓLIDOS CRISTALINOS
Celda cúbica centrada en el cuerpo
c
b
Átomos por celda:
8 aristas 1/8 + 1centro =2 átomos
Eficacia del empaquetamiento: 68%
Cúbica centrada en el cuerpo (BCC): Fe, Cr, Mo, W, Ta, Ba.
b
SÓLIDOS CRISTALINOS
Celda cúbica centrada en las caras
Ejemplos: NaCl
ACTIVIDAD
Observa detenidamente la cela
unidad que se presenta en la
imagen y determina a cuántos
átomos por celda corresponde.
SÓLIDOS CRISTALINOS
Celda cúbica centrada en las caras (fcc)
a
4r
SÓLIDOS CRISTALINOS
Celda hexagonal compacta (hc)
Ejemplos: Be, Mg, Zn, Cd, Ti
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
Cuadro Comparativo
Molecular Moléculas
Red Covalente
Átomos
conectados en
una red de
enlace
covalentes
Iónico
Metálico
Iones Positivos y
negativos
Átomos
Dispersión de London,
fuerzas dipolo-dipolo,
puentes de hidrógeno
Enlaces
Covalentes
Atracciones
electrostáticas
Enlaces
metálicos
Tipo de sólido
Partículas
que lo
componen
Fuerzas
entre
partículas
Propiedades Ejemplos
Blandos, puntos de fusión
de bajo a
moderadamente alto,
baja conductividad
eléctrica y térmica
Muy duros, puntos de
fusión muy alto,
comúnmente baja
conductividad eléctrica y
térmica
Duros y quebradizos,
alto punto de fusión
baja conductividad
eléctrica y térmica
Sales típicas;
por ejemplo
NaCl; CaCO3
Desde blandos hasta
muy duros, puntos de
fusión desde bajo
hasta alto, excelente
conductividad
eléctrica y térmica,
maleables y dúctiles
Todos los
materiales
metálicos
puros y sus
aleaciones.
Cu – Fe – Al ,
acero.
Metano ,
Sacarosa ,
Hielo Seco,
PVC
Diamante
(C); Cuarzo
(SiO2)

Estructura de los sólidos

  • 1.
  • 2.
    • Tienen formadeterminada • Tienen volumen determinado • Valores de densidad mayores que en los líquidos (excepto para el agua) • Las fuerzas entre partículas presentan una alta intensidad; esto condiciona el movimiento de las partículas, limitándolas a solo una vibración. • Muy pocos compresibles. • Se dilatan muy poco. • Las partículas se encuentran muy próximas entre sí y con una ordenación fija
  • 3.
    TIPOS DE SÓLIDOS Sólidoscristalinos Los átomos, iones o moléculas se empaquetan en un arreglo ordenado Sólidos covalentes ( diamante, cristales de cuarzo), sólidos metálicos, sólidos iónicos y sólidos moleculares. Sólidos amorfos No presentan estructuras ordenadas Vidrio y hule
  • 4.
    La estructura delsólido cristalino se representa mediante la repetición de la celda unidad en las tres direcciones del espacio SÓLIDOS CRISTALINOS Estructura de los sólidos cristalinos Celda unitaria Es la unidad estructural de un sólido cristalino. Es la unidad básica repetitiva de la disposición de átomos, iones y moléculas en un sólido. Celda unidad Translación eje y Translación eje X Translación eje Z
  • 5.
    Sistemas cúbico a =b = c α = β = γ =90º tetragonal a = b ≠ c α = β = γ =90º ortorrómbico a ≠ b ≠ c α = β = γ =90º monoclínico a ≠ b ≠ c α = γ =90º β≠90º triclínico a ≠ b ≠ c α ≠ β ≠ γ ≠90º hexagonal a = b ≠c α = β =90º γ =120º romboédrico a = b = c α=β= γ ≠90º SÓLIDOS CRISTALINOSSÓLIDOS CRISTALINOS Tipos de celdas unitarias
  • 7.
    SÓLIDOS CRISTALINOS Celda cúbicasimple (sc) Ejemplos : Po, Hg
  • 8.
  • 9.
    SÓLIDOS CRISTALINOS Celda cúbicacentrada en el cuerpo Ejemplos: Fe, Cr, Mo, W, Ta, Ba
  • 10.
    SÓLIDOS CRISTALINOS Celda cúbicacentrada en el cuerpo c b Átomos por celda: 8 aristas 1/8 + 1centro =2 átomos Eficacia del empaquetamiento: 68% Cúbica centrada en el cuerpo (BCC): Fe, Cr, Mo, W, Ta, Ba. b
  • 11.
    SÓLIDOS CRISTALINOS Celda cúbicacentrada en las caras Ejemplos: NaCl ACTIVIDAD Observa detenidamente la cela unidad que se presenta en la imagen y determina a cuántos átomos por celda corresponde.
  • 12.
    SÓLIDOS CRISTALINOS Celda cúbicacentrada en las caras (fcc) a 4r
  • 13.
    SÓLIDOS CRISTALINOS Celda hexagonalcompacta (hc) Ejemplos: Be, Mg, Zn, Cd, Ti
  • 14.
    SÓLIDOS CRISTALINOS Tipos deCristales 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
  • 15.
    SÓLIDOS AMORFOS  Losátomos 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
  • 16.
    Cuadro Comparativo Molecular Moléculas RedCovalente Átomos conectados en una red de enlace covalentes Iónico Metálico Iones Positivos y negativos Átomos Dispersión de London, fuerzas dipolo-dipolo, puentes de hidrógeno Enlaces Covalentes Atracciones electrostáticas Enlaces metálicos Tipo de sólido Partículas que lo componen Fuerzas entre partículas Propiedades Ejemplos Blandos, puntos de fusión de bajo a moderadamente alto, baja conductividad eléctrica y térmica Muy duros, puntos de fusión muy alto, comúnmente baja conductividad eléctrica y térmica Duros y quebradizos, alto punto de fusión baja conductividad eléctrica y térmica Sales típicas; por ejemplo NaCl; CaCO3 Desde blandos hasta muy duros, puntos de fusión desde bajo hasta alto, excelente conductividad eléctrica y térmica, maleables y dúctiles Todos los materiales metálicos puros y sus aleaciones. Cu – Fe – Al , acero. Metano , Sacarosa , Hielo Seco, PVC Diamante (C); Cuarzo (SiO2)