La estructura cristalina
La estructura física de los sólidos es consecuencia de la
disposición de los átomos, moléculas o iones en el espacio, así como de las
fuerzas de interconexión de las partículas:
• Estado amorfo:
Las partículas componentes del sólido se agrupan al azar.
• Estado
cristalino: Los átomos (moléculas o iones) que componen el sólido se disponen
según un orden regular. Las partículas se sitúan ocupando los nudos o puntos
singulares de una red espacial geométrica tridimensional.
Los metales, las
aleaciones y determinados materiales cerámicos tienen estructuras cristalinas.
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Los átomos que pertenecen a un sólido cristalino se pueden
representar situándolos en una red tridimensional, que se denomina retículo
espacial o cristalino. Este retículo espacial se puede definir como una
repetición en el espacio de celdas unitarias.
La celda unitaria de la mayoría de las estructuras cristalinas son
paralelepípedos o prismas con tres conjuntos de caras paralelas. Según el tipo
de enlace atómico, los cristales pueden ser de tres tipos:
a) Cristales iónicos: Punto de fusión elevado, duros y muy frágiles,
conductividad eléctrica baja y presentan cierta elasticidad. Ej: NaCl (sal
común)
b) Cristales covalentes: Gran dureza y elevada temperatura de
fusión. Suelen ser transparentes quebradizos y malos conductores de la
electricidad. No sufren deformación plástica (es decir, al intentar deformarlos
se fracturan).Ej: Diamante
c) Cristales metálicos: Opacos y buenos conductores térmicos y
eléctricos. No son tan duros como los anteriores, aunque si maleables y
dúctiles. Hierro, estaño, cobre,...
Según la
posición de los átomos en los vértices de la celda unitaria de la red
cristalina existen:
a) Redes cúbicas sencillas: Los átomos ocupan sólo los vértices de
la celda unidad.
b) Redes cúbicas centradas en el cuerpo (BCC): Los átomos, además de
ocupar los vértices, ocupan el centro de la celda. En este caso cristalizan el
hierro y el cromo.
c) Redes cúbicas centradas en las caras (FCC): Los átomos, además de
ocupar los vértices, ocupan el centro de cada cara de la celda. Cristalizan en
este tipo de redes el oro, cobre, aluminio, plata,...
d) Redes hexagonales compactas (HC): La celda unitaria es un prisma
hexagonal con átomos en los vértices y cuyas bases tiene un átomo en el centro.
En el centro de la celda hay tres átomos más. En este caso cristalizan metales
como cinc, titanio y magnesio.
Bibliografia…
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