PRACTICA 3 Estructuras Cristalinas

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PRACTICA 3 Estructuras Cristalinas
Objetivo 
-Definir que es una estructura cristalina.
-Que son las redes de Bravais.
-Realizar un prototipo de un arreglo cristalino compacto y tridimensional.
Material
-Esferas de unicel
-Colores
-Palillos
-Hilo transparente
-Pegamento para unicel.
Desarrollo experimental 
Elaborar con las esferas de unicel 4 modelos de estructuras cristalinas del 
modelo compacto y 4 modelos de estructuras cristalinas del modelo 
tridimensional.
Centrada en las caras. Primitiva.
 Primitiva. Centrada en el cuerpo. Triclínico.
Hexagonal. Romboédrico. Primitiva.
Cuestionario 
Defina que es un punto de red.
Una red es una colección de puntos, llamados puntos de red, ordenados en 
un patrón periódico de tal modo que los alrededores de cada punto de la red
son idénticos. Una red puede ser uni, bi o tridimensional. En la ciencia e 
ingeniería de los materiales se usa el concepto de red para describir los 
arreglos de átomos o de iones. Un grupo de uno o más átomos ubicados en 
forma determinada entre sí, y asociados con cada punto de red, se llama 
motivo, motif o base. Se obtiene una estructura cristalina sumando la red y 
la base; es decir: estructura cristalina = red + base.
Defina que es un parámetro de red.
El parámetro de red hace referencia a la distancia constante entre las celdas 
unitarias en una estructura cristalina. 
Defina que es una estructura cristalina.
La estructura cristalina se refiere a la forma en la que están organizados o 
empaquetados los átomos, iones o moléculas en los sólidos cristalinos tales 
como los diamantes, la sal (cloruro de sodio) o el azúcar (sacarosa).
Los sólidos cristalinos están formados redes tridimensionales de unas 
unidades idénticas denominadas celdas unitarias. Estas se asemejan a 
pequeños bloques de construcción idénticos (como legos) que se unen entre 
sí para formar los cristales que podemos ver a simple vista.
La estructura cristalina consiste en una descripción de la forma de esta celda
unitaria y de la posición exacta que tiene cada átomo dentro de dicha celda.
Defina que es una celda unitaria.
La celda unitaria es un espacio o región imaginaria que representa la mínima
expresión de un todo; que, en el caso de la química, el todo vendría a ser un
cristal compuesto de átomos, iones o moléculas, los cuales se ordenan 
siguiendo un patrón estructural.
Defina que es el factor de empaquetamiento atómico.
El factor de empaquetamiento es la fricción de espacio ocupada por átomos 
suponiendo que son esferas duras que tocan a su vecino más cercano. La 
ecuación general del factor de empaquetamiento es:
factorde empacamiento=
(cantidadde atomos❑ celda) ( volumendeatomos )
volumendeceldaunitaria
Que son las redes de Bravais, descríbalas y bosquéjelas
En honor del francés auguste bravais (1811-1863), uno de los primeros 
cristalografos. Se identifican 14 tipos de redes de bravais agrupados en siete
sistemas cristalinos, los puntos de red están en las esquinas de las celdas 
unitarias y, en algunos casos, en las caras o en el centro de la celda unitaria.
Obsérvese que hará el sistema cristalino cubico existen redes de bravais 
cubica simple (SC, simple cubica), cubica centrada en las caras (FCC, face-
centered cubica) y cubica centrada en el cuerpo (BCC, body-centered 
cubica). En forma parecida, para el sistema cristalino tetragonal existen las 
redes tetragonales simples y tetragonales centradas en el cuerpo, se puede 
expresar cualquier otro arreglo de átomos con las 14 redes de bravais. 
Obsérvese que el concepto de red es matemático y que no se mencionan 
átomos, iones o moléculas. Solo cuando se toma una red de bravais y se 
comienza a definir la base—es decir uno o más átomos asociados con cada 
punto de red--, se puede describir una estructura cristalina. Por ejemplo, si 
se toma la red cubica centrada en caras y se supone que cada punto de red 
tiene un átomo, se obtiene la estructura cristalina cubica centrada en las 
caras.
Resultados
8 modelos de estructuras (entregar en equipos de 3 personas)
Tabla 1. Cuadro comparativo (ejemplo)
ESTRUCTUR
A
NUMERO
DE 
ÁTOMOS
NUMERO DE 
COORDINACIÓN R/A FEA
EJEMPLOS 
DE 
MATERIALES
CS 1 6 a=2 r 0.52 Polonio
BCC 2 8 ao=4 r /√30.68
Fe, Ti, W, Mo,
Nb, Ta, K, Na,
V, Zr, Cr
FCC 4 12 a=4 r /√20.74
Fe, Cu, Au, 
Pt, Ag, Pb, Ni,
Al
HCP 2 12 a=2 r 0.74 Ti, Mg, Zn, Be, Co, Zr, Cd
Análisis y/o conclusiones
Podemos concluir que 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.
Cada red de Bravais es característica de determinado elemento cristalino. El 
estudio de estas redes es muy importante en el campo de la cristalografía y 
la caracterización de materiales. En los minerales los átomos están 
ordenados formando una celda unidad que se repiten en todas 
direcciones sin dejar huecos. En función de esta celda los 
minerales se clasifican en 7 sistemas cristalinos. Al colocar elementos extras 
en la celda unidad resultan las 14 redes de Bravais. En algunos sistemas 
cristalinos es posible colocar más elementos o nudos de varias maneras 
dentro de la celda unidad. Esto da lugar a 14 redes cristalinas diferentes, 
como demostró matemáticamente Bravais en 1848. Por eso se denominan 
redes de Bravais
Pues en si básicamente lo que se trato la practica fue de distinguir y 
comparar los diferentes tipos de estructuras ya sea por el factor 
empaquetamiento atómico, redes Bravais entre otras que se mencionaron 
anteriormente.