Estructura cristalina y Redes de Bravais

Summary

El guion trata sobre la cristalografía de materiales, una rama de la química que estudia el ordenamiento atómico en compuestos. Se define la red cristalina y su periodicidad, así como el punto de red y la celda unitaria. Se explican los siete sistemas cristalinos y sus 14 variedades, con ejemplos de elementos y compuestos que se organizan en estas estructuras. También se discuten conceptos como isomorfismo, polimorfismo y alotropicidad, y cómo afectan las propiedades de los materiales.

Takeaways

• 🔬 La cristalografía es una rama de la química que estudia cómo se organizan los átomos dentro de una estructura de compuesto.
• 🌐 El empaquetamiento atómico describe cómo los átomos se ordenan y se encuentran empaquetados de forma compacta dentro de una estructura.
• 📐 La red cristalina es un conjunto de puntos organizados que siguen un patrón periódico, representando la disposición repetitiva de los átomos en la materia.
• 🔵 Un punto de red es la unidad mínima que se repite periódicamente en una red cristalina, y puede ser un átomo o una molécula completa.
• 🏠 La celda unitaria es la mínima unidad geométrica que se repite periódicamente en una red cristalina, y es fundamental para describir la estructura de un material.
• 📏 Los sistemas cristalinos son agrupaciones de celdas unitarias que se organizan en 7 sistemas principales: cúbico, hexagonal, tetragonal, trigonal, romboédrico, monoclínico y triclínico.
• 🔼 Los parámetros de red, como los lados (a, b, c) y los ángulos (α, β, γ), definen la posición de los átomos en el espacio y son cruciales para determinar el tipo de red cristalina.
• 🔄 El polimorfismo es la capacidad de un material de existir en más de una estructura cristalina con la misma composición química, como el carbono en forma de diamante y grafito.
• 🔥 La allotropía se refiere a los diferentes estados que pueden adoptar los elementos puros en diferentes arreglos cristalinos y condiciones de temperatura.
• ⚙️ Los tratamientos térmicos pueden ser aplicados a materiales como el hierro para inducir cambios de fase y mejorar propiedades mecánicas, como la dureza.

Q & A

¿Qué es la cristalografía de los materiales?

La cristalografía de los materiales es una rama de la química que se basa en el estudio de cómo se acomodan los átomos dentro de una estructura periódica, es decir, cómo se organizan los átomos en un compuesto.

¿Qué se entiende por empaquetamiento atómico?

El empaquetamiento atómico se refiere a la forma en que los átomos se ordenan y se encuentran empaquetados de manera compacta dentro de su estructura, como se muestra en la figura 1 del guion.

Define 'punto de red' en el contexto de la cristalografía.

El punto de red es un conjunto de puntos que están organizados y siguen un patrón periódico, siendo la unidad mínima que se repite dentro de la red cristalina.

¿Qué es una 'celda unitaria' y cómo se relaciona con la estructura de un material?

Una celda unitaria es la mínima unidad geométrica que se repite periódicamente y que puede explicar la estructura completa del material, conservando las características generales de toda la red cristalina.

Explícanos el término 'parámetro de red'.

Los parámetros de red son los lados y los ángulos que definen la posición de los átomos en el espacio dentro de una celda unitaria, y son fundamentales para determinar los diferentes arreglos cristalinos.

¿Cuál es la diferencia entre una celda simple y una celda centrada en el cuerpo?

Una celda simple tiene átomos principalmente en sus vértices, mientras que una celda centrada en el cuerpo tiene átomos tanto en los vértices como en el centro de la celda.

¿Cuáles son los siete sistemas cristalinos mencionados en el guion?

Los siete sistemas cristalinos son: cúbico, hexagonal, trigonal, tetragonal, romboédrico, monoclínico y triclínico.

¿Qué es el polimorfismo y cómo afecta las propiedades de un material?

El polimorfismo es la capacidad de un material sólido de existir en más de una estructura cristalina, con la misma composición química, lo que puede resultar en diferentes propiedades mecánicas, ópticas, etc.

Explícanos brevemente el concepto de 'alotropía'.

La allotropía es una propiedad de un material de cristalizar en diferentes formas o arreglos cristalinos, como ocurre con el hierro que puede tener fases alfa, beta, gamma y delta en diferentes rangos de temperatura.

¿Qué son los 'morfos' y cómo se diferencian?

Los morfos son sólidos que, teniendo el mismo sistema de cristalización, tienen una composición de elementos químicos diferente. Por ejemplo, la plata, el oro y el plomo son morfos ya que todos cristalizan en una estructura cúbica pero con diferentes elementos.

Outlines

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🔬 Introducción a la Cristalografía

Este párrafo introduce la cristalografía, una rama de la química que estudia el ordenamiento de los átomos dentro de una estructura de compuesto. Se define la red cristalina y se explica cómo los átomos se organizan de manera compacta y periódica. Se introduce el concepto de punto de red, que es la unidad mínima que se repite en la estructura cristalina, y se menciona que puede ser un átomo, una molécula o una combinación de ambos. Se ejemplifica con una representación de un empaquetamiento atómico y se destaca la periodicidad en todas las direcciones.

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📐 Definición de la Celda Unitaria

Se define la celda unitaria como la mínima unidad geométrica que se repite periódicamente en una red cristalina, conservando las características generales de toda la estructura. Se describe cómo los átomos se organizan en una celda unitaria y se mencionan diferentes tipos de celdas unitarias, conocidas como sistemas cristalinos, que son siete en total. Se explica la importancia de los parámetros de red, como los lados y ángulos de las celdas unitarias, y se presentan ejemplos de materiales que se organizan en estas estructuras.

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🌐 Sistemas Cristalinos y Redes de Bravais

Este párrafo detalla los diferentes sistemas cristalinos y las 14 redes de Bravais que se pueden encontrar en la naturaleza. Se describen las características de cada sistema, como el cúbico, hexagonal, tetragonal, romboédrico, monoclínico y triclínico, y se explica cómo los átomos se organizan en los vértices, en el volumen o en las bases y caras de las estructuras. Se mencionan las siglas en inglés para cada tipo de red y se discuten las relaciones entre los lados y los ángulos en las distintas estructuras cristalinas.

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🔑 Parámetros de Red y Propiedades de los Materiales

Se discuten los parámetros de red, como los lados (a, b, c) y los ángulos (alfa, beta, gamma), que definen la posición de los átomos en la celda unitaria y son fundamentales para determinar las propiedades de los materiales. Se describe cómo diferentes valores de estos parámetros generan diferentes arreglos cristalinos. Se mencionan ejemplos de elementos y compuestos que se organizan en estructuras cristalinas específicas y se explica cómo estas estructuras influyen en las propiedades mecánicas de los materiales.

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🔄 Isomorfismo y Polimorfismo en Materiales

Este párrafo explora el isomorfismo, que es la capacidad de diferentes materiales de organizarse en la misma estructura cristalina, y el polimorfismo, que es la capacidad de un material de existir en más de una estructura cristalina con la misma composición química. Se ejemplifican con el carbono, que puede ser diamante (estructura cúbica) o grafito (estructura hexagonal), y se discuten las diferencias en propiedades mecánicas y ópticas debido a estas diferencias en la estructura cristalina.

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🌡 Allotropía y Transformaciones Térmicas

Se define la allotropía como la propiedad de los materiales de cristalizar en diferentes formas o arreglos cristalinos en diferentes condiciones. Se utiliza el hierro como ejemplo, que puede tener diferentes fases cristalinas (alfa, beta, gamma, delta) en diferentes rangos de temperatura. Se menciona el uso de diagramas temperatura-tiempo para entender y controlar las transformaciones térmicas en materiales, como en el tratamiento de aceros, para mejorar sus propiedades mecánicas.

Keywords

💡Cristalografía

La cristalografía es la rama de la química que estudia el arreglo de los átomos dentro de los materiales, especialmente en estructuras sólidas. En el video, se menciona cómo los átomos se organizan en patrones específicos llamados redes cristalinas, lo que permite entender las propiedades físicas de los materiales.

💡Red cristalina

Una red cristalina es el conjunto de puntos que representan el ordenamiento periódico y tridimensional de los átomos en un material sólido. En el video, se explica que estos puntos se repiten de manera uniforme en todas las direcciones, y esta repetición define la estructura general del material, como se ve en los ejemplos de átomos dispuestos en forma cúbica.

💡Punto de red

El punto de red es la unidad mínima en una red cristalina que se repite de manera periódica en el material. El video ilustra cómo un solo átomo o una molécula puede ocupar este punto, y cómo su repetición periódica genera la estructura completa del material, como en el caso de la molécula de una sal.

💡Celda unitaria

La celda unitaria es la mínima unidad geométrica que se repite para formar la red cristalina de un material. El video muestra ejemplos de celdas cúbicas que se repiten en todas direcciones, y cómo esta unidad conserva las propiedades generales de la red completa.

💡Empaquetamiento atómico

El empaquetamiento atómico se refiere a la disposición compacta de los átomos en una estructura cristalina. En el video, se muestran ejemplos de cómo los átomos de diferentes colores (amarillo, azul, gris) se organizan en patrones compactos, lo que define las propiedades del material.

💡Sistemas cristalinos

Los sistemas cristalinos son las diferentes maneras en que los átomos pueden organizarse en una estructura sólida. En el video, se mencionan siete sistemas principales (cúbico, trigonal, hexagonal, etc.), y se explica cómo estos sistemas se dividen en subtipos, dependiendo del empaquetamiento de los átomos y sus propiedades geométricas.

💡Redes de Bravais

Las redes de Bravais son 14 tipos de arreglos tridimensionales en los que los átomos pueden organizarse dentro de los sistemas cristalinos. El video detalla cómo cada sistema cristalino puede adoptar uno o más de estos arreglos, lo que permite clasificar las estructuras de los materiales de manera más precisa.

💡Parámetros de red

Los parámetros de red son las longitudes de los lados de la celda unitaria y los ángulos entre ellos. En el video, se menciona cómo los parámetros de red ayudan a definir la estructura cristalina de un material, como en el caso del sistema cúbico, donde los lados son iguales y los ángulos son de 90 grados.

💡Polimorfismo

El polimorfismo es la capacidad de un material para existir en más de una estructura cristalina, manteniendo la misma composición química. El video menciona cómo el carbono puede adoptar diferentes formas, como el diamante (estructura cúbica) y el grafito (estructura hexagonal), lo que afecta sus propiedades físicas y mecánicas.

💡Alotropía

La alotropía es la propiedad de ciertos elementos de existir en diferentes formas cristalinas bajo diferentes condiciones de temperatura y presión. En el video, se da el ejemplo del hierro, que puede adoptar estructuras cúbicas centradas en el cuerpo o en las caras dependiendo de la temperatura, lo que altera sus propiedades mecánicas.

Highlights

Cristalografía es el estudio de cómo se organizan los átomos dentro de una estructura de compuesto.

Los átomos se ordenan de forma compacta en un empaquetamiento atómico específico.

La red cristalina es un conjunto de puntos organizados que siguen un patrón periódico.

El punto de red es la unidad mínima que se repite periódicamente en la red cristalina.

La celda unitaria es la mínima unidad geométrica que se repite y explica la estructura completa del material.

Existen diferentes tipos de celdas unitarias que pueden ser un solo átomo o una molécula.

Los sistemas cristalinos son agrupados en 7 categorías: cúbico, hexagonal, tetragonal, romboédrico, monoclínico y triclínico.

Las 14 redes cristalinas se derivan de los 7 sistemas cristalinos y definen cómo se organizan los átomos.

Los parámetros de red, como los lados y ángulos de la celda unitaria, determinan el tipo de red cristalina.

Las estructuras cristalinas pueden ser observadas en dos o tres dimensiones.

Existen materiales amorfos que no siguen ninguna periodicidad y no están dentro de las 14 redes cristalinas.

Ejemplos de materiales que se organizan en estructuras cristalinas específicas, como el cloruro de sodio con estructura cúbica.

Los materiales isomórficos comparten la misma estructura cristalina pero有不同的化学成分.

El polimorfismo es la capacidad de un material de existir en más de una estructura cristalina con la misma composición química.

El allotropismo es la propiedad de los materiales de cristalizar en diferentes formas con diferentes arreglos cristalinos.

El diagrama temperatura-contratiempo es utilizado para mostrar las diferentes fases que puede tener un material en diferentes temperaturas.

Las fases cristalinas son regiones del material que poseen el mismo ordenamiento y estructura cristalina.

Transcripts

y para esta parte vamos a revisar

algunos conceptos para revisar la

cristalografía de los materiales

esta es la rama de la química

específicamente que se basa en el

estudio de cómo se acomodan los átomos

dentro de un átomo de una estructura

perdón dentro de un compuesto y vamos a

definir inicialmente red cristalina

de sus clases de química sabemos que los

átomos se ordenan de tal forma que se

encuentran empaquetados de forma

compacta dentro de su estructura como

observamos en la figura 1

estamos observando un empaquetamiento de

átomos diferentes aquí se pueden

diferenciar por colores átomos amarillos

átomos azules átomos grises que siguen

un ordenamiento específico

a este ordenamiento se le llama

empaquetamiento atómico y dentro de la

materia existen diferentes posibles

redes en las cuales se puede organizar

la estructura de los átomos

entonces podemos definir la cristalina o

retículo como un conjunto de puntos que

están organizados y siguen un patrón

periódico por patrón periódico se

refiere a una repetición de una unidad

mínima esta repetición se lleva de forma

tal que el entorno de cada punto

se denomina punto de red y es idéntico a

qué se refiere esto

dentro de la periodicidad con la que se

acomodan los átomos

y siempre esos átomos se encuentran

dentro de una misma posición

independientemente desde qué ángulo lo

observemos entonces a eso se refiere

el punto de red

ahora este punto de red también se le

conoce como punto reticular y es la

unidad mínima que se repite dentro de la

red cristalina de un átomo

en la siguiente figura se observa un

arreglo cristalino aquí se están

representando los átomos por figuras que

son figuras de gatos por ejemplo

cada figura podría representar un átomo

si observamos la figura

está representando una repetición

periódica y ordenada de estos puntos

este sería un punto de red puede ser un

solo átomo o bien si observamos la

figura ve pueden ser dos átomos

diferentes si son dos átomos

generalmente el punto de red es una

molécula como podría ser una molécula de

una sal

o una molécula diferente de un compuesto

químico entonces esta figura

independientemente de que no sea un solo

átomo se repite de forma periódica yo

tengo esta repetición aquí encerrada en

este recuadro que se repite una y otra

vez en todas las direcciones del átomo

en tres dimensiones aquí está sólo

representado en dos dimensiones pero se

puede organizar en tres dimensiones

entonces eso es un punto de red la

unidad mínima que se repite dentro de la

red cristalina y por red me refiero al

arreglo de átomos

vamos a definir el siguiente concepto

que es el da unitario

para definir este concepto vamos a

recurrir a una figura ubica como se

muestra en esta figura donde los puntos

de red son estos átomos azules si

ustedes observan en la figura los átomos

azules se pueden organizar en esta

estructura cúbica

esta estructura cúbica se repite varias

veces se repite a la derecha se repite

arriba se repite atrás hacia adelante en

todas las dimensiones

se repite en esta estructura

esa mínima unidad que se repite y que

puede explicar la estructura completa

del material es lo que se denomina celda

un tal

como lo dice aquí en el texto

la forma en la que se acomodan los

átomos periódicamente en una unidad

mínima geométrica que conserva las

características generales de toda la red

a esta unidad se le conoce como celda

unitaria entonces eso es una celda

unitaria también se le conoce como celda

unidad

precisamente por esa definición entonces

eso es el dha unitario

ahora de estos conceptos podemos

identificar algunos ejemplos en esta

figura se están representando la red

cristalina de un compuesto que se llama

beta cristóbal y está ese compuesto es

una sal es óxido de silicio

con esta estructura está estructura

tendrá gona entonces en el inciso a en

esta figura estamos observando la red

completa observamos que esta red

completa si nosotros la observamos de

forma nanoscópica es decir de forma

nanométrica que podamos observar

solamente la celda unitaria

encontraríamos que los átomos se

acomodan en esta estructura geométrica

en la figura ve aquí observamos los

ratones

observamos que se repiten varias veces

si bien no es exactamente una figura

geométrica sino que los vértices de esta

figura que es imaginaria estarían

ocupados por un punto de red el punto de

red es el inciso c

donde veríamos el arreglo de átomos los

átomos más pequeños los color rojo son

oxígeno los átomos más grandes los color

gris son silicio entonces este es el

punto de red que se repite de forma

periódica dentro de una celda unitaria

entonces existen diferentes tipos de

celdas unitarias

vamos a mencionar algunos

los vamos a mencionar utilizando esta

tabla esos tipos de celdas solitarias

diferentes se le conocen como sistemas

cristalinos

los sistemas cristalinos que existen en

la naturaleza en total son estos 7

el sistema cúbico que ya vimos sistema

tribunal hexagonal de dragón al rom

pico monoclínico

y tree clínico entonces en estos siete

sistemas cristalinos generales se puede

organizar la materia estos parámetros se

los voy a explicar las longitudes se

refiere

a los lados que contienen cada una de

estas celdas unitarias geométricas

más adelante regresamos a esta tabla

si nosotros observamos las redes devra

vice así se le conoce a estas

estructuras cristalinas las podemos

observar en dos dimensiones o en tres

dimensiones en dos dimensiones por

ejemplo tenemos una figura oblicua un

sistema robic o un sistema

hexagonal un sistema tetra gonal

en tres dimensiones es más fácil

entender esto en tres dimensiones de

esos siete sistemas cristalinos

generales se organizan en 14 redes devra

vice lo vamos a ver en esta tabla por

ejemplo

una estructura y clínica tendría está

este arreglo geométrico una estructura

mono clínica tendría estos dos arreglos

geométricos

una estructura rompí acá tiene

estos arreglos noten que cada uno de

estos sistemas cristalinos si bien es el

mismo sistema puede tener subtipos como

el mono clínico tiene un sistema

monoclínico simple o un sistema

monoclínico centrado en el volumen

también se le conoce como centrado en el

cuerpo

entonces

para el rompí co también hay varios

tipos son torrón because simple todos

los simples tienen átomos solamente en

sus vértices los que son centrados en el

volumen también conocidos como centrados

en el cuerpo tienen átomos en el centro

de su estructura los que son centrados

en la base tienen átomos en las bases

superior e inferior los centrados en las

caras

tienen átomos en cada una de las caras

de esa estructura geométrica

entonces si continuamos analizando por

ejemplo entre tragón al

el tribunal también existe simple y

también existe centrado en el cuerpo

el cúbico por ejemplo existe en cúbico

simple cúbico centrado en el cuerpo y

cúbico centrado en las caras y el

hexagonal

tiene solamente un sistema simple

llamado hexagonal compacto entonces los

parámetros que se mencionan aquí

son los lados y los ángulos a1 a2 y a3

dependiendo del libro y de su

nomenclatura son siempre los lados a los

lados de la celda unitaria se le conoce

como parámetros de red

entonces en el caso del tri clínico por

ejemplo todos sus parámetros de red son

diferentes pero no es así en el caso de

la celda cúbica donde todos sus

parámetros de red son iguales porque es

un cubo geométricamente sus lados son

iguales

los otros parámetros son los ángulos que

generan los parámetros de red para una

estructura cúbica siempre tiene ángulos

de 90 grados también para una estructura

ante tra gonal por ejemplo si lo

analizamos de forma detallada estas

serían las estructuras las redes de

bryce en tres dimensiones son las

siguientes la estructura cúbica

se puede encontrar como estructura

cúbica simple cúbica centrada en el

cuerpo o cúbica centrada en las caras

noten que los puntos de red aquí

establecidos de rojo están en los

vértices para la cúbica simple en la

cúbica central en el cuerpo se tienen en

el centro de la celda en la cómica

centrada en las caras se tienen en las

caras de cada estructura geométrica

entonces aquí se utilizan las siglas en

inglés para ubicar simple se separan

cúbicas de entrada en el cuerpo bcc para

ubicar centrada en las caras fcc

entonces estos puntos de red de rojo

habíamos comentado que pueden estar

ocupados o por un átomo o por varios

atunes simplemente es una repetición

periódica de esas posiciones

entonces para la t trago nal tenemos que

traer al simple dragón al centrada en el

cuerpo

los ángulos son de 90 grados

la relación entre a y ver a es igual a

ver pero ahí ve son diferentes de cee a

eso se refería la tabla que les mostré

al inicio

donde se comparan los parámetros de red

es decir los lados de esa estructura

cristalina con los ángulos que forman

esos lados sabemos que para cúbico

forman 90 grados para tribunal forman

estos ángulos alfa es igual a beta

es igual a gamma pero es menor a 120

grados y es diferente de 90 grados

la hexagonal tiene estos valores la

tetra gonal tiene ángulos de 90 grados

es un prisma dragón al precisamente

corto rompí co también tiene ángulos de

90 grados

monoclínico tiene dos ángulos de 90

grados y un ángulo diferente conocido

como gamma

y el tri clínico tiene los tres lados

diferentes y los tres ángulos diferentes

entonces esa tabla ya la podemos

comprender

se refiere a las relaciones entre los

lados abc y los ángulos sanz a beta y

gamma si continuamos analizando las

redes de bravas o las redes cristalinas

[Música]

vamos a continuar con la estructura

romica

que puede ser simple centrada en el

cuerpo centrada en las caras o centrada

en la base puede haber estos cuatro

tipos

para la mono clínica puede ser simple o

también llamada primitiva

y mono clínica centrada en la base todas

las entradas en la base tienen átomos en

la base superior y en la base inferior

para la hexagonal solamente tenemos la

hexagonal compacta

un comentario sobre la celda hexagonal

solamente se cumple para esta red

cristalina en específico

aquí notamos que ese marco de rojo una

fracción de esta celda el resto de verde

por qué se hizo esto para la celda

hexagonal la celda unitaria es esta que

está marcada de rojo

solamente para la hexagonal si se ponen

a analizar esta imagen podremos ver que

una unión de tres de estas celdas

unitarias de rojo

nos da la estructura hexagonal compacta

por lo que esta es la celda unitaria

recordemos que la definimos como la

mínima unidad que puede representar la

periodicidad dentro de la estructura

cristalina entonces basta con esta celda

unitaria marcada de rojo

repetirla 3 veces para poder representar

la celda hexagonal compacta solamente se

cumple esta regla en hexagonal para

todas las demás la celda unitaria es

esta figura tal y como viene aquí

entonces este es el caso especial para

la celda hexagonal

para las celdas tree clínica y tribunal

estas son sus representaciones de las

celdas unitarias

y entonces existen 14 redes devra vice

dentro de esas 14 la materia se acomoda

en cualquiera de ellas

solamente si se tiene una estructura

cristalina existen materiales que son

amorfos esos materiales amorfos proviene

esa palabra de que no tienen forma

entonces no sigue ninguna periodicidad

no están dentro de estas 14 redes

cristalinas pero si si un material es

cristalino debe de estar ordenado

forzosamente en estas 14 redes de rabat

en una vez de estas 14 por ejemplo la

sal de mesa la sal común el cloruro de

sodio tiene una estructura cristalina

cubica

entonces podríamos mencionar muchos

ejemplos

entonces

esa fue la breve introducción sobre

redes de bravas voy a regresar a la

presentación

entonces

ya que conocemos un poco más la

estructura cristalina de la materia que

son las redes devra bytes

y vamos a definir lo que es un parámetro

de red

los parámetros de red como se los

comenté

fijar la posición de los átomos en el

espacio

principalmente soy la longitud de los

lados de la celda unitaria nosotros los

definimos como abc

y son los ángulos entre los planos

entonces en esta celda voluntaria por

ejemplo aquí está representada en tres

dimensiones en dos dimensiones se está

representando una red cuadrada entonces

en este caso a b y c pueden ser

diferentes y los ángulos alfa beta y

gamma también pueden ser diferentes

entonces eso es un parámetro de red

como les comentaba entonces dependiendo

de esos parámetros de red se tienen

diferentes arreglos cristalinos

conocidos como redes de bravas

ya los analizamos son cúbicos de dragón

al tri clínico t

y tri clínico monoclínico hexagonal y

rombo hídrico entonces esos 14 sistemas

cristalinos se pueden acomodar en las

redes de bytes que son las que les

comentaba en esta tabla se resume la

relación de cada uno de los parámetros

de red con los ángulos

entre esos lados para cada uno de estos

siete sistemas cristales

entonces como les mencionaba existen

siete sistemas cristalinos pero hay

variaciones de cada uno principalmente

les comentaba que puede ser el sistema

simple centrado en las caras centrado en

el cuerpo concentrados en la base estás

bien

ya los analizados aquí se des

se pueden apreciar también

dependiendo de

en qué estructura cristalina sea como de

la materia ese material tiene diferentes

propiedades por regla general si un

material es más cristalino tiene mejores

propiedades mecánicas aquí se mencionan

algunos ejemplos de sistemas cristalinos

por ejemplo en la red hexagonal compacta

se acomodan elementos como el berilio el

cadmio cobalto magnesio titanio y zinc

existen también materiales que se

acomodan en estructura cúbica centrada

en las claras como plata aluminio oro

calcio cobre níquel etcétera

las cúbicas centradas en el cuerpo bario

cromo hierro tungsteno

alcalinos

y la cubica simple por ejemplo en

polonia todos estos son compuestos puros

son elementos son elementos químicos sin

embargo también los compuestos químicos

se pueden organizar en diferentes

arreglos cristalinos

vamos a definir algunos conceptos

algunos materiales se pueden organizar

en uno o varios sistemas cristalinos

diferentes si bien es el mismo material

se puede acomodar por ejemplo en la

estructura hexagonal o en la estructura

pública

se llama isomorfismo o materiales y son

morphos aquellos sólidos que teniendo el

mismo sistema de cristalización tienen

distinta composición de elementos

químicos

por ejemplo la plata el oro y plomo el

cobre son y son morphos ya que estos

elementos cristalizan como un cubo

centrado en las caras es decir que

tienen la misma estructura cristalina

pero diferente composición de elementos

químicos

eso es hizo morph ismo

el polimorfismo

paul y significan mucho son diferentes

es la capacidad de un material sólido de

existir en más de una estructura

cristalina

todas ellas con la misma composición de

elementos químicos

por ejemplo el carbono tiene diferentes

estructuras cristalinas el carbono

diamante o el carbono grafito si

analizamos la estructura del carbono

diamante

podemos observar que tiene una

estructura cúbica

y el grafito tiene una estructura

hexagonal

como ustedes pueden observar la

estructura del diamante

me puede definir sus propiedades

mecánicas por regla general si un átomo

tiene una estructura más compacta ese

material es más fuerte de ahí que el

diamante

al tener una estructura muy compacta y

muy cristalina es de los materiales más

duros que conocemos y también

el grafito por ejemplo que tiene una

estructura hexagonal y es más blando

de hecho el grafito lo utilizamos en los

lápices con los que escribimos porque

son una serie de capas hexagonales de

átomos de carbono y cada vez que

escribimos vamos dejando capas de ese

material

y dentro de la superficie de la hoja

entonces el grafito sigue siendo carbono

el diamante sigue siendo carbono pero

por el arreglo de su estructura tiene

diferentes propiedades desde ópticas

hasta mecánicas el grafito a nuestros

ojos se ve color negro el diamante a

nuestros ojos se vería cristalino

entonces dependiendo del arreglo son sus

propiedades

otro concepto que vamos a revisar en

cristalografía es lo que se denomina al

otro día es cuando sustancias que son

polimorfas y son elementos puros y los

estados que toman en diferente red

espacial se denominan estados a los

trópicos qué significa esto

'la al otro pie es una propiedad de un

material de cristalizar en diferentes

formas en diferentes arreglos

cristalinos por ejemplo el hierro puro

se puede presentar con estructura

cristalina cubica centrada en el cuerpo

y cubica centrada en las caras y en el

rango de temperaturas que se muestra en

esta figura

en esta figura se está representando un

diagrama temperatura contratiempo

generalmente se utiliza para

tratamientos térmicos pero lo vamos a

utilizar como ejemplo de las diferentes

fases que puede tener el hierro el

hierro puede tener fase alfa

que es pública

centrada en el cuerpo hierro fase beta

que es también cubica central en el

cuerpo hierro fase gamma que ya es

cubica centrada en las caras o hierro

fase delta que tiene una estructura

cúbica centrada en el cuerpo a

diferentes temperaturas y se puede

transformar esa fase por fase me refiero

a la región del material que posee el

mismo ordenamiento de la misma

estructura cristalina a eso se le conoce

como fase cristalina este diagrama es la

base de transformaciones térmicas dentro

de aleaciones

entonces como diferentes fases tienen

diferentes propiedades a los aceros que

están constituidos por hierro y carbono

se les puede dar un tratamiento térmico

a diferentes temperaturas para buscar

que tengan una fase que tenga mejor

dureza

entonces eso es lo que se conoce como al

otro pie

y entonces esto fue un breve repaso de

cristalografía que principalmente nos

sirve para el estudio de diferentes

sistemas cristalinos y poder analizar

las propiedades de materiales con

respecto a estas a estas definiciones