estado sólido

ESTADO SÓLIDO
Las partículas de los sólidos se encuentran muy
próximas, y las fuerzas de atracción entre ellas
son muy intensas, su único movimiento es el de
vibración. Por lo tanto, las partículas de un
sólido se mantienen en una posición
relativamente fija, una cerca de la otra. Un
incremento en la temperatura hace que aumente
el vigor de las vibraciones y si éstas se hacen lo
suficientemente violentas, el sólido se convierte
en un líquido se funde.
Los sólidos tienen seis características generales que derivan del modelo cinético molecular.
No se expanden a temperatura constante: Al igual que los líquidos, los sólidos no presentan una expansión infinita como
los gases.
Forma definida: Los sólidos por lo regular tienen una forma definida. Son relativamente rígidos y no fluyen como lo
hacen los gases y los líquidos, excepto bajo presiones extremas. Los sólidos no toman la forma del recipiente que los
contiene.
Volumen definido. Los sólidos conservan su volumen igual que los líquidos.
Compresibilidad: Los sólidos son prácticamente incompresibles, ya que las partículas de los sólidos están muy cercanas
entre sí debidas a sus fuerzas de atracción, los sólidos son prácticamente incompresibles.
Alta densidad: Los sólios tienen densidades relativamente altas al igual que los líquidos.
Miscibilidad: Los sólidos son prácticamente inmiscibles, los sólidos se mezclan o se difunden con mucha lentitud, excepto
a presiones extremas. Las partículas en los sólidos tiene posiciones esencialmente permanentes debido a las fuerzas de
atracción que hay entre ellas. Por lo tanto, el movimiento de las partículas de un sólido e spor lo regular muy lento.
Los sólidos se clasifican como cristalinos o amorfos.
En los sólidos cristalinos, los átomos adoptan arreglos ordenados y repetitivos; formando estructuras
tridimensionales periódicas; un ejemplo clásico son los metales y sus aleaciones. En los amorfos no
tienen una estructura microscópica regular como los sólidos cristalinos, en realidad su estructura se
parece mucho más a la de los líquidos que a la de los sólidos no existe ordenamiento periódico; el vidrio
y algunos materiales plásticos como el poliestireno son ejemplos más comunes. La figura a) es la
representación bidimensional de un sólido cristalino. La figura b) representa el mismo sólido pero en
estructura amorfa. El dióxido de silicio (SiO2 ),presenta esta propiedad según como sea enfriado, cuando
es cristalino forma el cuarzo y cuando es amorfo forma el vidrio. Los semicritalinos presentan una parte
amorfa y otra cristalina, materiales plásticos como el polietileno y el polipropileno son ejemplos típicos.
a)
b)
ALOTROPÍA: Propiedad que tiene ciertos elementos de existir en más de una forma en el mismo estado
de agregación, que tiene propiedades distintas debido a las diferencias en sus uniones (enlaces).
CARBONO
Elemento
Ejemplos de alótropos los tenemos en:
Alótropos
Características
a) Diamante, b) Grafito, c) Lonsdaleíta, d)
C60 (Buckminsterfulereno orbuckybola), e) C540,
f) C70, g) Carbono amorfo, y h) nanotubo de
carbono de pared simple o buckytubo.
a) Transparente, aislante eléctrico y con gran
dureza, a 18,000C se convierte lentamente en
granito.
b) Negruzco, brillante, resbaloso, quebradizo y
buen conductor de la electricidad, es el alótropo
mas estable, aplicando enormes presiones el
grafito se convierte en diamante. Tiene 60 átomos
dispuestos en un ordenamiento esférico parecido
a la superficie de un balón de fútbol soccer.
c) También llamada diamante hexagonal, se
forma cuando los meteoritos que contienen
grafito golpean la tierra, lo cual no sucede con
mucha frecuencia.
d) Tiene 60 átomos dispuestos en un
ordenamiento esférico parecido a la superficie de
un balón de fútbol soccer.
e,f) Moléculas esferoidales (pero no esferas
perfectas) son la C32, la C40, C50, C58 y C70 y los
fullerenos gigantes, C240, C540 y C960. El futboleno
tiene 20 hexágonos y el C70 tiene 25, pero ambos
tienen 12 pentágonos.
g) Puede presentar desde propiedades poliméricas
hasta elevadas durezas y resistencias al desgaste
o fricciones extremadamente bajas.
h) Los nanotubos están siendo estudiados
activamente, por su interés fundamental para
la química y por sus aplicaciones tecnológicas.
FOSFORO
ESTAÑO
PLUTONIO
OXÍGENO
Elemento
A)Actividad: Lee con atención las características descritas y anota los alótropos que tiene cada
elemento.
Alótropos
Características
Sus principales formas alotrópicas son: O2 (dioxígeno) y O3 (ozono) que de
todos es conocido su importancia para proteger la Tierra de la radiación
ultravioleta procedente del sol.
El plutonio presenta hasta mas de seis formas alotrópicas diferentes. El Pu (monoclínico hasta 122 ºC), el -Pu (monoclínico hasta 200 ºC), -Pu
(ortorrómbico hasta 310 ºC), -Pu (cúbico centrado en las caras hasta 452
ºC), -Pu (tetragonal hasta 480 ºC) y -Pu (cúbica centrada en el cuerpo a
partir de 480 ºC). Su densidad puede variar entre16,00 a 19,86 g/cm3
debido a los cambios de estructura, lo que complica enormemente
cualquier tipo de trabajo con el metal (fundición, mecanizado,
almacenamiento...).
El estaño gris, no metálico, tiene estructura cúbica y es estable a
temperaturas por debajo de 13,2 ºC y el estaño blanco, metálico, de
estructura tetragonal que existe de manera estable por encima de esa
temperatura. Esta transformación no se da con mucha frecuencia debido a la
propia cinética de la transformación, tienen que estar expuestos en esas
condiciones durante largos periodos. En esta transformación la variación del
volumen es del 25% lo que da lugar al desmoronamiento del estaño,
adquiere color gris, aumenta su volumen y comienza a desmenuzarse hasta
convertirse en polvo produciendo un sonido conocido como grito del estaño
que pone de manifiesto el mal o peste del estaño.
Sus formas alotrópicas mas comunes son el fósforo blanco, rojo, violeta y
negro. El fósforo blanco es tóxico y altamente inflamable, sus moléculas
son tetraédricas. El fósforo rojo se produce al calentar el fósforo blanco a
temperaturas de 270-300 ºC, es menos tóxico y reactivo que el fósforo
blanco. Está formado por redes tridimensionales con cada átomo de fósforo
en un entorno piramidal. Éste es el fósforo que se usa para la fabricación de
cerillas. El fósforo violeta se obtiene disolviendo fósforo blanco en plomo
fundido, se deja solidificar éste y se disuelve el plomo en ácido nítrico
diluido. Constituye una molécula gigante. El fósforo negro se obtiene
calentando fósforo blanco a 220 ºC y bajo una gran presión
B) Anota tus muestras que se te pidieron y clasifícalo como sólido cristalino, amorfo u alótropo.