¿QUÉ ES UN SÓLIDO?

Un sólido es aquel que posee forma y volumen constantes. Esto se debe a que las partículas que

los forman están unidas por unas fuerzas de atracción muy grandes de modo que ocupan

posiciones casi fijas.

Las partículas del sólido ya sean iones o moléculas no se encuentran completamente fijas, sino que

vibran dentro de espacios definidos, por lo tanto poseen energía cinética.

Cabe mencionar que si bien los cuerpos sólidos conservan una forma y volumen constate al

someterse a temperaturas más altas estos cuerpos tenderán a fundirse.

La posibilidad de que un sólido conduzca la electricidad puede ser muy pequeña o muy grande.

Estas diferencias en conductividad así como en las demás propiedades, se atribuyen  a las fuerzas

radicalmente diferentes que resultan de la interacción de las partículas en los sólidos.

CLASES DE SÓLIDOS

De acuerdo a su estructura los sólidos se dividen “cristalinos y amorfos”

AMORFOS

Las partículas que conforman al sólido carecen de cara y

una estructura definida.

Las moléculas de los sólidos amorfos están distribuidas

azarosamente y cuyas propiedades físicas son idénticas en

todas las direcciones (isotropía).

Temperatura de transición vitria (Tg)  sus propiedades

suelen experimentar cambios importantes.

Una de las consecuencias que experimentan los sólidos amorfos debido a la disposición de sus

partículas, es la diferencia de intensidad que toman las fuerzas intermoleculares entre las mismas,

alcanzándose la fusión a distintas temperaturas,  según la proporción de sus partículas,

deduciéndose que estos no tienen un punto de fusión definido. De un mismo compuesto debido a

su estado de solidificación se puede formar un sólido amorfo o red cristalina, entre los sólidos

amorfos más destacados se encuentra el vidrio.

CRISTALINOS

A comparación de los amorfos, estos presentan

propiedades físicas y químicas definidas, sin embargo

presentan puntos de fusión fijos.

Una base para clasificar los sólidos cristalinos, es la

naturaleza de las fuerzas que mantienen unidos los

átomos en el ordenamiento de la red cristalina. La energía

de cohesión de los átomos en un cristal, depende de las fuerzas de enlace dominantes entre esos

átomos. Los cristales pueden ser de tipo iónico, covalente, molécular y metálico.

Las propiedades de los sólidos cristalinos van a depender de:

Tipo de partícula que lo constituye: átomo molécula e iones.

las fuerzas involucradas en la interacción entre partículas:

ENLACE IONICO: atracción electrostática entre partículas de alta y baja electronegatividad.

ENLACE COVALENTE: los electrones se comparten y son atraídos por más de un núcleo.

ENLACE METÁLICO: iones positivos [núcleos más + electrones centrales] y electrones de

valencia deslocalizados formando una "nube".

DIPOLO-DIPOLO: existen entre moléculas polares (hay cierta diferencia de electronegatividad

entre los átomos que las constituyen).

PUENTE DE HIDRÓGENO: el hidrógeno se une a átomos pequeños muy electronegativos

que poseen pares de electrones libres y actúa como puente entre ellos.

FUERZAS DE DISPERSIÓN DE LONDON: debidas a desbalances temporarios en la

distribución de carga del átomo. Se auto polariza temporalmente e induce momentos dipolares

transitorios (depende del número de electrones de la molécula).

TIPOS DE REDES CRISTALINAS

A. Bravais demostró que para evidenciar con claridad todas las simetrías posibles de las redes

tridimensionales son necesarios no 7, sino 14 celdillas elementales, que, en su honor, son

denominadas celdillas de Bravais.

Las redes cristalinas se caracterizan fundamentalmente por

un orden o periodicidad. La estructura interna de los cristales

vienen representados por la llamada celdilla unidad que se

repite una y otra vez en las tres direcciones del espacio. El

tamaño de esta celdilla viene determinado por la longitud de

sus tres aristas (a, b, c), y la forma por el valor de los

ángulos entre dichas aristas (a,b,g).

Clases cristalinas. Combinando las dos traslaciones y el

ángulo que forman entre sí, sólo hay cinco posibles formaciones de redes planas: paralelogramo,

rectángulo, cuadrado, hexágono y rombo.

Si formamos una red espacial apilando estas redes planas, sólo existen catorce posibles

formaciones que representan las formas más sencillas en que puede descomponerse la materia

cristalina sin que por ello pierdan sus propiedades originales, son las llamadas redes de Bravais.

Red cúbica simple

Los átomos ocupan únicamente esquinas de un cubo

Red cúbica centrada en el cuerpo

Los  átomos ocupan las esquinas y el centro del cubo.

Red cúbica centrada en las caras

Los átomos ocupan las esquinas y el centro de las caras del cubo

Estructuras tipo en cristales iónicos

Estructura tipo cloruro de cesio:

- Los iones cloruro ocupan las posiciones de una red cúbica simple

- Los iones cesio ocupan el centro del cubo

- Se trata de dos redes cúbicas simples ínter penetradas

- Cada ión cesio está rodeado de 8 iones cloruro (y viceversa)

Estructura tipo cloruro sódico:

-Los iones cloruro ocupan las posiciones de una red cúbica centrada en

las caras

-Los iones sodio ocupan los centros de las aristas y el centro del cubo

- Se trata de dos redes cúbicas centradas en las caras ínter penetradas

- Cada ión sodio está rodeado de 6 iones cloruro y viceversa

Empaquetamiento compacto

El empaquetamiento compacto se caracteriza por la coordinación de sus

átomos, que toma el valor máximo posible, 12.

Las redes compactas se forman mediante apilamiento

de láminas compactas.

Empaquetamiento hexagonal compacto

El apilamiento A-B-A-B da lugar al empaquetamiento hexagonal compacto, al que le corresponde

una red hexagonal centrada en el cuerpo.

Empaquetamiento cúbico compacto

El apilamiento A-B-C-A-B-C da lugar al empaquetamiento cúbico

compacto, al que le corresponde una red cúbica centrada en las

caras.

¿QUE ES UNA CELULA UNITARIA PRIMITIVA?

Una celda unitaria es la porción más simple de la estructura

cristalina que al repetirse mediante traslación reproduce todo el

cristal. Todos los materiales cristalinos adoptan una distribución

regular de átomos o iones en el espacio.

Se trata de un arreglo espacial de átomos que se repite en el

espacio tridimensional definiendo la estructura del cristal.

Fuentes consultadas:

http://ovillano.mayo.uson.mx/estados%C3%B3lido.htm

http://www.ing.unlp.edu.ar/quimica/ComplementoSolidosyDefectos.pdf

http://www.ing.unp.edu.ar/asignaturas/quimica/teoria/estado_solido.pdf