UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS

ESPE- EXTENSION LATACUNGA

INTEGRANTES:DIANA TACO

HEIDY NARANJOMARIA BELEN CUNALATA

CRISTIAN REAL

TEMAS:DIAMETRO ÀTOMICOESTRUCTURA CRISTALINAFACTOR DE EMPAQUETAMIENTOALOTROPÌA Y POLIMORFISMO

ESTRUCTURAS PRINCIPALES

DIAMETRO ATOMICO

El tamaño atómico es un factor muy

importante en los procesos de difusión en estado sólido y

también en la configuración de

estructuras cristalográficas

entoncesel tamaño atómico

debe estar muy relacionado con los átomos que

estan en su entorno así como

con el númerode electrones que intervienen en el enlace atomico

Lo primero se llama número

de coordinación y

lo segundonumero de valencia

Cuando el número de coordinación es 12 y el sistema cristalino es hcp, el tamaño atomicoasí determinado se llama diámetro atomico de Goldschmidt. Linus Pauling desarrollo una sencilla ecuación

Linus Pauling desarrolló una sencilla ecuación para calcular el diámetro

atómico Goldshmidt en metales que solidifican en el sistema bcc o fcc, o sea con un número de coordinación

diferente de doce o doce si éste no es hcp. Como la ecuación de Pauling toma

en cuenta la valencia del elemento, Pauling le da a este factor una

importancia relevante.

Inspirado en la ecuación de Pauling se propone un nuevo modelo para calcular la longitud del enlace atómico,

ESTRUCTURA CRISTALINA

DE LOS METALES

• Se caracteriza por una apilamiento simétrico de los átomos en el espacio .

RED CRISTALINA

• Es el apilamiento propio de cada elemento.

CELDA UNITARIA

• Es el elemento mas pequeño representativo de la simetría de la red .

Las agrupaciones de cristales, dentro de los cuales hay un orden se

llama grano.

Y al solido se le llama

poli cristalino

Las dimensiones de los granos es

del orden de 0.02 a 0.2 mm.

Su observación a través del

microscopio define su estructura

micrográfica

Estructura

reticulares

Cubica centrada en

el cuerpo

Cubica centrada en

las caras

Hexagonal compacto

Cubica

Tetragonal centrado en

el cuerpo

Romboédrica

FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO ATÓMICO

En Cristalografía se lo representa con las siglas FEA y en inglés APF y es la fracción de volumen en una celda unidad que está ocupada por átomos, este factor es adimensional y siempre menor que la unidad.

Para propósitos prácticos el FEA de una celda unidad se determina asumiendo que los átomos son esferas rígidas. Con respecto a cristales de componentes el FEA se representa matemáticamente por:

Donde: es el número de átomos en la celda unidad

es el volumen de un átomo

es el volumen ocupado por la celda unidad

Matemáticamente se puede comprobar que para estructuras de un componente el valor del FEA del arreglo más denso de átomos es de alrededor de 0.74.

En realidad debido a factores intermoleculares específicos, esta cifra puede ser mayor.

Referente a estructuras de componentes múltiples puede exceder el 0.74

Algo muy importante también es tener claro el concepto de “celda unidad”, misma que se define como celda unitaria, a la porción más simple de la estructura cristalina que al repetirse mediante traslación reproduce todo el cristal. Todos los materiales cristalinos adoptan una distribución regular de átomos o iones en el espacio.

Se trata de un arreglo espacial de átomos que se repite en el espacio tridimensional definiendo la  estructura del cristal.

Existen FEA de estructuras comunes:

Se pueden calcular los factores de empaquetamiento atómico ideales de todas las estructuras cristalinas, como las siguientes:

Cúbica simple (CS): 0,52

Cúbica centrada en el cuerpo (BCC): 0,68

Hexagonal compacta (HCP): 0,74

Cúbica centrada en las caras (FCC): 0,74

Cúbica diamante: 0,34

POLIMORFISMO Y ALOTROPIA

POLIMORFISMO

ETIMOLOGIA:

Proviene de dos vocablos griegos poly (mucho) y morphism (forma) que significa entonces los procesos o estados en que se pueden presentar los cristales.

Describe variaciones en la estructura cristalina de un material.

Es muy similar a la alotropía, excepto que se refiere a compuestos en lugar de elementos.

• El principal componente del chocolate son los ácidos grasos que se pueden cristalizar en 6 polimorfos

• Con polimorfos del I al IV, con puntos de fusión más bajos, se derriten muy fácilmente, por lo que es difícil sacarlos de su contenedor y nos manchan los dedos al tratar de agarrarlos.

• El chocolate cristalizado del polimorfo VI, tiene el aspecto de polvo cristalino de color

blanquecino que “florece” con el tiempo cuando el chocolate se somete a cambios bruscos de temperatura, se recristaliza.

• El polimorfo V con un punto de fusión de 33.8 es el que debe obtenerse para que el chocolate se funda lenta y gustosamente en la boca.

POLIMORFISMO

POLIMORFISMO DEL CHOCOLATE

ETIMOLOGÍA:

Proviene de dos vocablos griegos allo (otro-diferente)

y trop (cambio o giro), por ello la alotropía es una

propiedad que obedece distinta agrupación de los

átomos que constituyen sus moléculas.

Alótropos no son compuestos , sino más bien diferentes formas del mismo elemento químico puro.

ALOTROPIA

Cualidad de algunos elementos que en el mismo estado físico pueden presentarse con dos o mas estructuras diferentes, razón por la cual sus propiedades serán también diferentes.

Fenómeno que ocurre en un solido elemental al presentar mas de una estructura cristalina

Depende de las condiciones de presión y temperatura a las cuales se encuentren expuestas; es así que el grafito es estable en condiciones ambientales . Mientras que el diamante se forma a extremadas presiones elevadas.

El hierro puro tiene estructura cristalina BCC a temperatura ambiental y cambia a FCC a 912ºC, por la modificación de la densidad y otras propiedades físicas

ALOTROPIA

ALOTROPIAS DEL CARBON

En los sólidos cristalinos , la alotropía es un caso particular

de polimorfismo

polimorfismo y alotropía se refieren siempre a

estructuras cristalinas

polimorfismo menciona " las estructuras de cristal ", pero "cristal " no

aparece en la definición de

alotropía

Polimorfismo capacidad de un material sólido de

existir en más de una forma o estructura cristalina

Alotropía propiedad de algunos

elementos químicos de existir en dos o

más formas diferentes , en el

mismo estado físico del mismo elemento

¿POLIMORFISMO O

ALOTROPIA?