Estructura cristalina:
La estructura cristalina es la forma sólida de cómo se ordenan y empaquetan los átomos, moléculas, o iones. Estos son empaquetados de manera ordenada y con patrones de repetición que se extienden en las tres dimensiones del espacio. La cristalografía es el estudio científico de los cristales y su formación.
El
estado cristalino de la materia es el de
mayor orden, es decir, donde las correlaciones internas son mayores. Esto se
refleja en sus propiedades antrópicas y discontinuas. Suelen aparecer como
entidades puras, homogéneas y con formas geométricas definidas
(hábito) cuando están bien formados. No obstante, su morfología externa no es
suficiente para evaluar la denominada cristalinidad de un material.
Estructura:
Los cristales, átomos, iones o moléculas se
empaquetan y dan lugar a motivos que se repiten del orden de 1 Ångström = 10-8 cm; a esta repetitividad,
en tres
dimensiones, la denominamos red cristalina.
El conjunto que se repite, por translación ordenada,
genera toda la red (todo el cristal) y la denominamos unidad elemental o celda
unidad.
Diferencia entre
vidrios y cristales:
En
ocasiones la repetitividad se rompe o no es exacta, y esto diferencia los vidrios y
los cristales,
los vidrios generalmente se denominan materiales amorfos (desordenados o poco
ordenados).
No
obstante, la materia no
es totalmente ordenada o desordenada (cristalina o no cristalina)
y nos encontramos una graduación continua del orden en que está organizada esta
materia (grados de cristalinidad),
en donde los extremos serían materiales con estructura atómica perfectamente
ordenada (cristalinos) y completamente desordenada (amorfos).
Estructura
cristalina ordenada:
En
la estructura cristalina (ordenada) de los compuestos inorgánicos,
los elementos que se repiten son átomos o iones enlazados
entre sí, de manera que generalmente no se distinguen unidades aisladas; estos
enlaces proporcionan la estabilidad y dureza del material. En los compuestos orgánicos se
distinguen claramente unidades moleculares aisladas, caracterizadas por uniones
atómicas muy débiles, dentro del cristal.
Son materiales más blandos e inestables que los inorgánicos.
1.2 Sistemas cristalinos:
Las
formas geométricas de las celdas unidad definen los denominados sistemas
cristalinos. Estos son siete paralelepípedos definidos por tres distancias (a,
b y c) y tres ángulos (α, β y γ). Estos paralelepípedos deben cumplir con la
condición de “llenado del espacio”. Esta condición establece que al trasladarse
la celda en vectores unitarios en las tres dimensiones debe llenar todo el
espacio.
1.3 Enlace metálico:
Un enlace
metálico es un enlace químico
que mantiene unidos los átomos (unión entre núcleos atómicos y los electrones
de valencia, que se juntan alrededor de éstos como una nube) de los metales
entre sí. Estos átomos se agrupan de forma muy cercana unos a otros, lo que
produce estructuras muy compactas.
1.4 Enlace ionico:
En Química, un enlace iónico o electrovalente es la unión de átomos que
resulta de la presencia de atracción electrostática entre
losiones de
distinto signo, es decir, uno fuertemente electropositivo (baja energía de ionización) y
otro fuertemente electronegativo (altaafinidad electrónica). Eso se
da cuando en el enlace, uno de los átomos capta electrones del
otro. La atracción electrostática entre los iones de carga opuesta causa que se
unan y formen un compuesto químico
simple, aquí no se fusionan; sino que uno da y otro recibe. Para que un enlace
iónico se genere es necesario que la diferencia (delta) de electronegatividades
sea más que 1, 7 (Escala de Pauling).
Cabe resaltar que ningún enlace es totalmente iónico, siempre habrá una contribución en el enlace que se le pueda atribuir a la compartición de los electrones en el mismo enlace (covalencia). El modelo del enlace iónico es una exageración que resulta conveniente ya que muchos datos termodinámicos se pueden obtener con muy buena precisión si se piensa que los átomos son iones y no hay compartición de electrones.
1.5 Enlace covalente:
Un enlace covalente entre
dos átomos se produce cuando estos átomos se unen, para alcanzar el octeto
estable, compartiendo electrones del último nivel (excepto el Hidrógeno que
alcanza la estabilidad cuando tiene 2 electrones).
La
diferencia de electronegatividad entre los átomos no es lo suficientemente
grande como para que se produzca una unión de tipo iónica. Para que un enlace
covalente se genere es necesario que la diferencia de electronegatividad entre
átomos sea menor a 1,7.
De esta forma, los dos átomos comparten uno o
más pares electrónicos en
un nuevo tipo de orbital, denominado orbital molecular. Los enlaces covalentes se producen entre
átomos de un mismo elemento no metal y entre distintos elementos no metales.
1.6 Cristales moleculares:
Son sustancias cuyas
moléculas son no polares, la característica fundamental de este tipo de
cristal es que las moléculas están unidas por las denominadas fuerzas de Van
der Waals; estas fuerzas son muy débiles y correspondes a fuerzas de dipolos
eléctricos.
Su conductividad es nula; es decir no son conductores ni del calor y la electricidad y son bastante deformables. |
