Sólidos Dr Enrique Ruiz Trejo Tipos de sólidos • cristalinos - arreglo periódico de largo alcance • amorfos - no hay arreglo de largo alcance 1 Tipo de sólidos cristalinos y sus propiedades Tipo de sólido Fuerzas intermoleculares Propiedades Ejemplos Iónico Iónicas Frágil, duro, alto punto de fusión NaCl, KBr, MgCl2 Red covalente Enlace covalente Duro, alto punto de fusión C(diamante, grafito), SiO 2 Molecular Fuerzas de van der waals Bajo punto de fusión H2O, I2, Metálico Enlace metálico Dureza y punto de fusión variable, conductividad térmica y eléctrica Na, Cu, Zn, Fe Solidos Iónicos • Aniones y cationes son las unidades consitutentes de la estrutura tridimensional: NaCl 2 Sólidos metálicos • Atomos metálicos forman la estructura tridimensional: hierro, cobre, bronce Acero 3 Sólidos moleculares • Son moléculas las unidades que forman el sólido tridimensional Red covalente • Atomos enlazados diamante, cuarzo. covalentemente: 4 Celdas unitarias Celdas 7 tipos Los 4 tipos más comunes: cúbico ortorrómbico monoclínico triclínico Celda unitaria Mínima unidad cuya repetición representa todo el arreglo 5 Pregunta ¿cuáles son celdas unitarias? Celda unitarias de metales • cúbica: a = b = c • α = β = γ = 90° • Cúbica simple (primitiva): átomos en las esquinas de un cubo. • Cúbica centrada en el cuerpo (BCC): átomos en los vértices y en el centro del cubo. • Cúbica centrada en las caras (FCC); átomos en los vértices y en el centro de todas las caras. 6 Structures of Metallic Elements H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Primitive Cubic Cubic close packing (Face centered cubic) Body Centered Cubic Hexagonal close packing 7 Número de átomos por celda • - en vértices de la celda unitaria cuentan por 1/8 • - en el centro de una cara 1/2 • - en el centro del cuerpo 1 Número de átomos por celda unitaria • Cúbica simple => 8(1/8) = 1 • BCC => 8(1/8) + 1 = 2 • FCC => 8(1/8) + 6(1/2) = 4 8 Empaquetamiento en metales Simple cubic and body-centered packing a) Empaquetamiento hexagonal compacto b) Empaquetamiento cú cúbico compacto = c) fcc 9 Determinación de la estructura en sólidos: cristalografía de rayos x • difracción - dispersión de radiación electromagnética por un objeto que tiene un arreglo regular de puntos Difracción de rayos x 10 Condición de Bragg • Condición de Bragg : d = nλ/2sinθ • Estructura de algunos sólidos Iónicos Celda de NaCl 11 a) CuCl and b) BaCl2 12