Estado Sólido. Estado Sólido. Estado Sólido. Estado Sólido - + Sólidos cristalinos y sólidos amorfos

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Héctor Pérez Peña
hace 8 años
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1 Sólidos cristalinos y sólidos amorfos Sólidos cristalinos: presentan un ordenamiento regular en el espacio Sólidos amorfos: no presentan el ordenamiento típico de los cristalinos Región cristalina Región cristalina Sus propiedades presentan valores bien definidos aunque algunas dependen de la dirección en que se miden Sus propiedades presentan rangos de variación consistentes con las diferentes zonas cristalinas Sólidos iónicos Iónicos Cationes y aniones Fuerzas electrostáticas Duros, quebradizos, altos PF, solubles en agua baja conductividad térmica y eléctrica Pero buenos conductores en solución o fundidos NaCl, Ca(NO ) 2

se miden Sus propiedades presentan rangos de variación consistentes con las diferentes zonas cristalinas Sólidos iónicos Iónicos Cationes y aniones Fuerzas

2 Sólidos covalentes Covalentes Átomos Enlaces covalentes Muy duros, PF muy altos, insolubles en agua baja conductividad térmica y eléctrica C diamante, cuarzo (SiO 2 ) Metálicos Sólidos metálicos Cationes y electrones de valencia libres Fzas. electrostáticas entre los cationes y el mar de electrones Desde blandos hasta muy duros PF desde bajos hasta muy altos Excelente conductividad térmica y eléctrica Todos los elementos metálicos

3 Moleculares Sólidos moleculares Moléculas o átomos Fuerzas intermoleculares: ptes. de H, dipolo-dipolo, dispersión Blandos, PF bajos Malos conductores del calor y la electricidad Hielo, I 2, hielo seco (CO 2 ) Celda unidad: es la mínima unidad capaz de reproducir la estructura del sólido por repetición en todas las dimensiones Celdas Unidad en dimensiones Siete sistemas cristalinos (punto de red)

Hielo, I 2, hielo seco (CO 2 ) Celda unidad: es la mínima unidad capaz de reproducir la estructura

4 Los siete sistemas cristalinos Celdas unidad del sistema cúbico Cúbico simple Cúbico centrado en el cuerpo Cúbico centrado en las caras Los puntos de red contienen los iones, átomos o moléculas que conforman el sólido Conocer cuántos puntos de red pertenecen en su totalidad a la unidad es conocer parte de su estructura 1/8 x = 2 puntos de red 1/8 x 8 = 1 punto de red

moléculas que conforman el sólido Conocer cuántos puntos de red pertenecen en su totalidad a

5 Conocer la relación entre la longitud de arista del cubo y los radios de las esferas que representan puntos de red también proporciona información sobre la estructura 1/8 x 8 + 1/2 x 6 = puntos de red

6 M V PM n N a A Densidad y unidad M V M V n es el número de átomos por a es la longitud de arista = n PM N A a Problema 1. A 20 C el hierro adopta una estructura cúbica centrada en el cuerpo. Cuántos átomos hay por unidad? Cuál será el volumen de la unidad, en cm, si la longitud de arista es 2,868 Ǻ? Cuánto vale la densidad del hierro a 20 C? (valor experimental = 7,86 g /Åcm ) n = 2 at/ = n PM N A a V = a = (2,868 x 10-8 cm) = 2,59 x 10-2 cm / 2 at/ x 55,85 g/mol = 7,861 g / cm -2 cm 2 2,59x10 x 6,02x10 at/mol Problema 2. El cobre cristaliza en una estructura cúbica centrada en las caras cuya arista es de,61 Ǻ. Determine el valor del radio atómico del cobre (valor exp.: 1,28 Ǻ). Calcule también la densidad del cobre (valor exp.: 8,96 g / cm ). a r 2 = n PM N A a r 2 a 2,61A 1, 28A at/ x 6,5 g/mol -8 2 (,61x10 cm) x 6,02x10 at/mol 8,97 g / cm Problema. El sodio cristaliza en una cúbica centrada en el cuerpo y presenta una densidad de 0,97 g/cm. Calcule el volumen de la unidad, la longitud de su arista y el radio atómico del sodio (valor exp.: 1.90 Å). V = n PM N A 2 at/ x 2 g/mol 2 0,97 g /cm x 6,02x10 at/mol V =7,87 x 10 2 cm a= V =,29 A a r r a, 29 A 1,86 A

(valor experimental = 7,86 g /Åcm ) n = 2 at/ = n PM N A a V = a = (2,868 x 10-8 cm) = 2,59 x 10-2 cm / 2 at/ x 55,85 g/mol = 7,861 g / cm -2 cm 2 2,59x10 x 6,02x10 at/mol Problema 2.

7 Los rayos X son difractados por los sólidos cristalinos dando como resultado un mapa con la ubicación de átomos, iones o moléculas La ley de Bragg relaciona el ángulo de difracción de la radiación X con la distancia entre puntos de red y por lo tanto con las longitudes de arista n 2 d sen( ) n = 1, 2, orden de la difracción Problema. Calcule la distancia entre distintos planos característicos de un cristal si, al irradiar éste con rayos X de = 1,5 Å, los ángulos de difracción de primer orden medidos fueron 10 y 25. n 2 d sen( ) d 2 sen( ) 1,5 2 sen(10) d =, Å

$2 d sen( ) n = 1, 2, orden de la difracción Problema.$

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