ESTRUCTURA
CRISTALINA MEDIANTE EMPAQUETAMIENTO DE ESFERASLa estructura cristalina describe la
ordenación de átomos o moléculas en un cristal. La estructura de
muchos sólidos se puede describir considerando que proceden de empaquetar esferas.
Estas esferas representan a los átomos, iones o moléculas sencillas, que forman
la estructura del sólido. Es un sistema muy sencillo que
da resultados razonablemente buenos.
Pie de foto: : Empaquetamiento de esferas en una dimensión:
Diapositiva 3
Empaquetamiento
de
esferas en dos dimensiones.Índice
de coordinación 4 (Figura izquierda) y 6 (Figura derecha). El de la derecha es
compacto porque
tiene el hueco mínimo; por geometría, una esfera puede estar rodeada como
máximo de 6
esferas iguales en un mismo plano (todas en contacto entre sí).
Además de los factores
químicos, en cuanto a los factores geométricos, hay que tener en cuenta la
forma de las partículas constituyentes de la estructura. Así, cuando tenemos
átomos iguales que se unen mediante enlace metálico, se forman los
empaquetamientos densos que se describen como un empaquetamiento de esferas tal
que cada una de ellas se rodea de otras doce.
Empaquetamiento de esferas en tres
dimensiones.
Para estudiar el empaquetamiento hemos de
fijarnos en el centro de las esferas. Cualquiera de las
dos posibilidades descritas en el empaquetamiento en dos dimensiones puede ponerse
como AA
(dos capas superpuestas) o como AB (dos capas no superpuestas) cuando pasamos
a tres
dimensiones.
CASOS
CON EMPAQUETAMIENTO DE TIPO AB:
*Dos
capas con IC = 4 no superpuestas (AB): Empaquetamiento Cúbico Centrado en
el
*Cuerpo
(acrónimo
cc): IC
8. Se denomina celdilla de tipo I.
Dos capas con IC = 6 no superpuestas
(AB): Empaquetamiento
Hexagonal Compacto
(acrónimo
ehc). Se
trata de un empaquetamiento compacto al tener el mínimo hueco y un IC de
12.
Partimos de una capa A compacta (IC = 6) y la segunda capa (B) se dispone sobre
los
huecos de la
primera capa (A). La tercera capa se coloca sobre los huecos de la segunda capa
de manera
que coincida sobre la primera. La celdilla unidad de esta disposición ABAB es
hexagonal.
Pie de foto: : La celdilla en la misma dirección que empaquetamiento: IC 12
Diapositiva 7
Tres capas compactas con IC = 6 no
superpuestas (ABC): Empaquetamiento Cúbico
Compacto o
cúbico centrado en las caras (acrónimo: ecc o ccc; una capa tapa unos huecos y la siguiente
los otros): IC 12 como corresponde a un empaquetamiento compacto de esferas
iguales.
En el
siguiente figura se resumen los tipos de empaquetamientos tridimensionales a
partir de
empaquetamientos
bidimensionales de esferas (no compacto IC =4 en un primer caso,
compacto
IC = 6 en el segundo caso), así como las celdillas unidad de cada uno de ellos.