Quimica, 11va Edicion - Raymond Chang-FREELIBROS-513

Vista previa del material en texto

11.4 Estructura cristalina 481
mero de coordinación de 6 porque tiene seis vecinos imnediatos. El número de coordi-
nación se dei ne como el número de átomos (o iones) que rodean un átomo (o ion) en 
una red cristalina. Su magnitud rel eja qué tan compactas están empacadas las esferas: 
cuanto mayor es el número de coordinación, más juntas están las esferas. La unidad bá-
sica que se repite en la distribución de las esferas recién descrita se denomina celda cú-
bica simple (scc, por sus siglas en inglés, simple cubic cell) [i gura 11.16b)].
 Los otros tipos de celdas cúbicas son la celda cúbica centrada en el cuerpo (bcc, por 
sus siglas en inglés, body-centered cubic cell) y la celda cúbica centrada en las caras 
(fcc, por sus siglas en inglés, face-centered cubic cell) (i gura 11.17). Una distribución 
cúbica centrada en el cuerpo se distingue de una cúbica simple en que la segunda capa 
de esferas se acomoda en los huecos de la primera capa, en tanto que la tercera lo hace 
en los huecos de la segunda capa (i gura 11.18). Cada esfera de esta estructura tiene un 
número de coordinación de 8 (cada una está en contacto con cuatro esferas de la capa 
superior y cuatro de la capa inferior). En la celda cúbica centrada en las caras hay esferas 
en el centro de cada una de las seis caras del cubo, además de las ocho esferas de los 
vértices.
 Dado que cada celda unitaria de un sólido cristalino es adyacente a otras celdas uni-
tarias, la mayoría de los átomos de la celda se comparten con las celdas vecinas. Por 
ejemplo, en todos los tipos de celdas cúbicas cada átomo del vértice pertenece a ocho 
celdas unitarias [i gura 11.19a)]; un átomo en una arista está compartido por cuatro celdas 
unitarias [i gura 11.19b)]; un átomo centrado en las caras es compartido por dos celdas 
unitarias [i gura 11.19c)]. Puesto que cada esfera del vértice es compartida por ocho cel-
das unitarias y hay ocho vértices en un cubo, dentro de una celda cúbica simple habrá el 
equivalente a una sola esfera completa (vea la i gura 11.17). Una celda cúbica centrada 
en el cuerpo contiene el equivalente a dos esferas completas, una en el centro y otra pro-
ducto de la contribución de las ocho esferas compartidas en los vértices. Una celda cúbi-
ca centrada en las caras contiene cuatro esferas completas, tres que se constituyen a 
partir de los seis átomos centrados en las caras y otra más de las ocho esferas compartidas 
en los vértices.
Cúbica simple Cúbica centrada en el cuerpo Cúbica centrada en las caras
Figura 11.17 Tres tipos de 
celdas cúbicas. En realidad, las 
esferas representan átomos, 
moléculas o iones que están en 
contacto entre sí en estas celdas 
cúbicas.
c)a) b)
Figura 11.18 Disposición de 
esferas idénticas en un arreglo 
cúbico centrado en el cuerpo. 
a) Vista superior. b) Defi nición de 
una celda unitaria cúbica centrada 
en el cuerpo. c) Hay un equivalen-
te de dos esferas completas 
dentro de una celda unitaria cúbica 
centrada en el cuerpo.