Estructura de sólidos cristalinos y enlaces químicos: sistemas, redes y celdas unitarias
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Sistemas cristalinos y redes de Bravais
Sistema cristalino | Redes de Bravais |
Cúbico | Simple (CS) Cuerpo centrado (CC) Caras centradas (CCC) |
Tetragonal | Simple (TS) Cuerpo centrado (TC) |
Ortorrómbico | Simple (OS) Cuerpo centrado (OC) Caras centradas (OCC) Base centrada (OB) |
Romboédrico | Simple (R) |
Hexagonal | Simple (H) |
Monoclínico | Simple (MS) Base centrada (MB) |
Triclínico | Simple (TS) |
El enlace químico
Estructura (tipos de enlaces): iónico, covalente y metálico.
Enlace covalente
Covalente: red covalente / covalente molecular.
Covalente molecular: moléculas pequeñas / moléculas grandes.
Regla del octeto
Regla del octeto: Lewis postuló la regla del octeto: «Los átomos, al enlazarse, tienden a adquirir una distribución de electrones de valencia igual a la del gas noble más próximo».
Clasificación de los elementos según la regla del octeto
Metales: baja electronegatividad y baja energía de ionización. Suelen ceder electrones.
No metales: alta electronegatividad. Suelen tomar electrones.
Unión: tipos de enlaces
Metal – No metal: uno cede y otro recibe electrones (formación de catión y anión).
No metal – No metal: ambos toman o comparten electrones (enlace covalente).
Metal – Metal: ambos ceden electrones (enlace metálico).
Tipos de enlaces
Enlace iónico
Enlace iónico:
- Se forma al reaccionar un metal con un no metal.
- Los átomos del metal pierden electrones (forman cationes) y los acepta el no metal (forma aniones).
- Los iones de distinta carga se atraen eléctricamente, se ordenan y forman una red iónica. Los compuestos iónicos no están formados por moléculas discretas.
Ejemplo: Na+ Cl-
Ocurrencia
Lo podemos encontrar en:
- La naturaleza (litio, carbón, azufre).
- En minerales y rocas (piedras preciosas).
- En el acero o en el aluminio.
Tipos de sólidos inorgánicos
TIPOS DE SÓLIDOS INORGÁNICOS
- Sólidos moleculares (ej. agua).
- Sólidos metálicos (ej. hierro).
- Sólidos atómicos o covalentes (ej. grafito).
- Sólidos iónicos (ej. NaCl).
Sólidos cristalinos y amorfos
Sólidos cristalinos: los átomos, iones o moléculas están ordenados en disposiciones bien definidas. Presentan superficies planas o caras que forman ángulos definidos entre sí, con formas muy regulares. Se funden a cierta temperatura de fusión [uniformes].
Sólidos amorfos: sus partículas no tienen una estructura ordenada. Carecen de formas regulares y de caras bien definidas. Se reblandecen a cierta temperatura [deformables].
Celdas unitarias y redes cristalinas
Celdas unitarias: el orden característico de los sólidos cristalinos nos permite tener una imagen de todo un cristal examinando solo una pequeña parte de él. Podemos imaginar que el sólido se forma apilando bloques de construcción idénticos.
Celda unitaria: unidad básica repetitiva más pequeña de disposición de átomos o moléculas en un sólido cristalino. Capaz de reproducir la estructura del cristal.
Red cristalina: patrón de ordenamiento de las partículas en el cristal.
Hay varias formas de escoger el patrón de repetición o celda unitaria del diseño, pero la mejor opción suele ser la más pequeña que muestre claramente la simetría característica de todo el patrón.
En general, las celdas unitarias son paralelepípedos (figuras con seis caras que son paralelogramos). Cada celda unitaria puede describirse en términos de las longitudes de las aristas de la celda y los ángulos entre dichas aristas.