Estructuras Cristalina y Amorfa

Estructura cristalina y amorfa

Estructura Cristalina 

  La estructura cristalina es la forma sólida en la que se ordenan 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.

Estructura Amorfa

  En los materiales amorfos sus átomos se encuentran en desorden o desalineados aún en su estado sólido. No presentan una disposición interna ordenada por lo tanto no tienen ningún patrón determinado. 

 Amorfo quiere decir que no tienen forma. Las estructuras amorfas, las subestructuras siguen líneas quebradas al azar y el orden sólo se discierne a corta distancia.

Estudio de las principales redes cristalinas

Índice de Miller Cristalográficos: planos y dirección

  Representan una notación cristalográfica que nos permite describir cualquier plano o dirección espacial por un conjunto de tres números.

Puntos en la Red 

   Cada punto de la red se define mediante 3 índices que denotan sus coordenadas cartesianas (x,y,z) en el espacio, tomando en cuenta un origen arbitrario.

Direcciones en la Red 

  Las direcciones son vectores que conectan dos puntos de red en un sentido preestablecido. Los índices de una dirección vienen dados por la diferencia de las coordenadas de los puntos, reducidas a los menores enteros en la misma proporción.

Planos en la Red

Los planos cristalográficos también se pueden identificar por tres índices de Miller.

1. Expresar los cortes del plano con los ejes en unidades de los parámetros de red de la celda unidad.
2. Calcular los inversos de estos valores.
3. Reducir los inversos a los menores enteros en la misma proporción.

Estudio de huecos en las redes.

Hueco Tetraédrico 

  Un hueco tetraédrico se genera cuando un átomo o ion se sitúa entre otros tres átomos o iones de una capa anterior. Si dentro de la capa central se selecciona un átomo, se puede observar que, junto con tres átomos de la capa superior y otros tres de la capa inferior existen dos huecos tetraédricos por átomo. En el interior de cada hueco tetraédrico se puede alojar un átomo o ion.

Hueco Octaédrico

  Un octaedro es un poliedro de seis vértices y ocho caras triangulares. Aunque las seis posiciones son equivalentes, un octaedro se representa frecuentemente como cuatro posiciones ecuatoriales formando un cuadrado y dos posiciones axiales situadas por encima y por debajo del plano ecuatorial. En muchas estructuras encontramos átomos o iones en el centro de un octaedro. Decimos que este átomo tiene un entorno octaédrico y su índice de coordinación es 6. 

XtereOApp. (2020, 06 de mayo) Huecos tetraédricos y octaédricos 1. YouTube.

Estructuras de materiales cerámicos sencillos

   Los materiales cerámicos presentan una estructura vítrea, también denominada amorfa. Esto significa que sus átomos no están colocados de forma ordenada, como ocurre con los cristales y por el contrario, los átomos de los materiales cerámicos no siguen un patrón repetitivo. 

   Esto sucede porque cuando calentamos un sólido a suficiente temperatura, este se funde, con lo cual los enlaces químicos se rompen, haciendo desaparecer la estructura cristalina. De forma natural, en cuanto esta masa se volviera a enfriar y recuperara su estado sólido, los átomos tenderían a reordenarse con tal de volver a la estructura cristalina. No obstante, en el proceso de producción cerámica no se le da el tiempo necesario para ello, de forma que se evita ese reordenamiento y se obtiene un sólido amorfo.

  Sin embargo, hablando de las estructuras de algunos materiales cerámicos en su estado natural, entre ellas podemos encontrar:

Estructura Perovskite 

  En este tipo de celda se tiene presentes 3 clases de iones, y la distorsión de la celda unitaria produce una señal eléctrica.

Estructura del Corindón 

  Similar a una estructura hexagonal compacta, sin embargo, a cada celda unitaria se asocian 12 iones de Al y 18 de O, por ejemplo.

Estructura de Espinel

  Tiene una celda unitaria cúbica que puede visualizarse cono una formación de 8 cubos más pequeños. Dentro de estos hay 4 sitios intersticiales octaédricos y 8 intersticiales tetraédricos, de los cuales los cationes ocupan 3. 

Estudio de la estructura amorfa

  En ocasiones la repetitividad se rompe o no es exacta, y esto diferencia los vidrios y los cristales, los vidrios generalmente se denominan materiales amorfos. Un metal amorfo es un material metálico con una estructura desordenada a escala atómica. 

  No obstante, la materia no es totalmente ordenada o desordenada y nos encontramos una gradación continua del orden en que está organizada esta materia (grados de cristalinidad), en donde los extremos serían materiales con estructura atómica perfectamente ordenada y completamente desordenada.