Estructura
cristalina: Una celda unitaria es la unidad estructural
que se repite en un sólido, cada sólido cristalino se representa con cada uno
de los siete tipos de celdas unitarias que existen y cualquiera que se repita
en el espacio tridimensional forman una estructura divida en pequeños
cuadros. A un modelo simétrico, que es
tridimensional de varios puntos que define un cristal se define, como red
cristalina.
La estructura
cristalina, por su parte, consiste de átomos dispuestos según un orden
geométrico regular.
Todos los
sólidos verdaderos son de naturaleza cristalina. Este hecho explica hasta cierto
punto su rigidez, ya que el ordenamiento de átomos siguiendo un patrón
geométrico, hace más difícil la distorsión de la estructura de un sólido.
Tipos:
De
los materiales puros:
Las sustancias puras están
formadas por partículas (átomos o moléculas) iguales, tienen una composición
fija, no pueden separase por medios físicos. Sus propiedades son específicas,
bien definidas y no varían, aun cuando dicha sustancia pura se encuentre
formando parte de una mezcla.
Los materiales puros son
aquellos encontrados en la naturaleza, sin ser modificados, de manera que son
encontradas la tabla periódica, estos son llamados elementos que se unen a
través de diferentes tipos de enlaces, estos se une de a dos o más.
Enlace
iónico
Para que pueda darse este enlace, uno
de los átomos debe ceder electrones y, por el contrario, el otro debe ganar
electrones, es decir, se produce la unión entre átomos que pasan a ser cationes
y aniones.
Enlace
covalente
En este enlace
cada uno de los átomos aporta un electrón. Los orbitales de las capas de
valencia de ambos átomos se combinan para formar uno solo que contiene a los 2
electrones.
Enlace
metálico
Los átomos de
los metales tienen pocos electrones en su última capa, por lo general 1, 2 ó 3.
Estos átomos pierden fácilmente esos electrones y se convierten en iones positivos.
Los iones positivos resultantes se ordenan en el espacio formando la red metálica.
Los electrones
de valencia desprendidos de los átomos forman una nube de electrones que puede
desplazarse a través de toda la red. De este modo todo el conjunto de los iones
positivos del metal queda unido mediante la nube de electrones con carga negativa
que los envuelve.
De
las aleaciones ferrosas y no ferrosas:
Los sólidos cristalinos
están constituidos por minúsculos cristales individuales cada uno con forma
geométrica y poseen la característica de que al romperse producen caras y
planos definidos, al igual presentan puntos de fusión definidos. Como ejemplos
podemos destacar: el NaCl, la sacarosa, metales y aleaciones, y también algunos
cerámicos.
Los átomos o iones de un
sólido se ordenan en una disposición que se repite en tres dimensiones, forman
un sólido del que se dice tiene una estructura cristalina, se dice también que
es un sólido cristalino o un material cristalino.
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Punto reticular: ión, átomo o molécula
que se repite infinitamente
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 figura
1 |
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Líneas rectas imaginarias que forman la
Celdilla unidad
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 figura
2 |
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El patrón se repite en el espacio y
Forma el retículo cristalino
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 figura
3 |
De los
materiales orgánicos e inorgánicos:
Materiales Orgánicos:
está
formada por átomos enlazados entre sí, donde hay unión entre las moléculas . Dentro
de un cristal. Son generalmente materiales blandos e inestables que los
inorgánicos.
Materiales
Inorgánicos: En
la estructura cristalina de los materiales inorgánicos. los motivos repetitivos
son átomos o iones enlazados entre sí, de modo que generalmente no se distinguen
unidades aisladas y de ahí su estabilidad y dureza.
De los
materiales cerámicos:
Se
denominan cristales mixtos a los materiales que presentan una combinación de
los enlaces más fuertes: iónico y covalente, lo que les permite poseer
características y propiedades especiales, como alta resistencia a condiciones
extremas de temperatura, alta dureza y altos puntos de fusión y de ebullición.
A estos compuestos se les ha clasificado como materiales cerámicos.
Los
cerámicos son de los primeros materiales que el hombre primitivo modificó y
transformó en productos útiles. Algunos cerámicos naturales son: rocas,
arcillas, arenas, piedras preciosas y semipreciosas, todos ellos son materiales
comunes y cotidianos de gran utilidad, caracterizados por una gran dureza;
aunque bastante frágiles, que resisten altas temperaturas; aunque no el choque
térmico (cambios bruscos de temperatura), son resistentes al ataque de la
mayoría de los agentes químicos, excelentes aislantes eléctricos y se
caracterizan por poseer altos puntos de fusión. Una definición moderna de los
cerámicos indica que son los materiales no metálicos obtenido procesados a
altas temperaturas, empleados con frecuencia en procesos que requieren altas temperaturas,
están formados por elementos metálicos y no metálicos unidos, tanto a corto como
a largo alcance, mediante la combinación de enlaces primarios iónicos y
covalentes. Algunos cerámicos modernos se obtienen por procesos de síntesis que
asegura la obtención de propiedades específicas y controlables. Estos procesos,
por requerir condiciones y temperaturas extremas son de alto costo.
Se
observa que el oxígeno es el elemento más abundante, seguido por el silicio y
el aluminio. Estos tres elementos son los constituyentes principales de los materiales
cerámicos tradicionales; el silicio y el oxígeno forman un gran número de
compuestos denominados silicatos; si además de Si y O se encuentra presente
aluminio, se forman otros numerosos grupos de compuestos denominados
aluminosilicatos.
Cerámicas silícicas
Los
silicatos son los principales componentes de la cerámica tradicional, están
formados desilicio y oxígeno, principalmente, y cantidades menores de otros
elementos como aluminio, magnesio, calcio, sodio, potasio o hierro. La unidad
estructural fundamental de los silicatos es un tetraedro formado por cuatro
átomos de oxígeno, colocados en cada uno de sus vértices, unidos mediante
enlaces covalentes un átomo de silicio situado en su centro, estructura que se
representa como (SiO4)4.
Fuentes
consultadas
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