Sólidos cristalinos
En los sólidos cristalinos las partículas se encuentran ordenadas en disposiciones definidas. Estos solidos se forman mediante el apilamiento repetitivo de unidades estructurales idénticas, estas unidades llevan el nombre de celda unidad. Las uniones químicas y entre ellas van definir el tipo de solido cristalino que esta será.
Cristales Iónicos
Los sólidos iónicos están conformados por iones, que se unen a través de enlaces iónicos. Este enlace va a verse afectado por la carga de cada uno de sus iones, y por la distancia que los separa.
Características de los sólidos iónicos:
 Puntos de fusión y ebullición elevados:
Esta propiedad se explica por el tipo de fuerza que mantiene unido a este sólido. Los enlaces iónicos, que se basan en la atracción entre los cationes y aniones hace con que esta unión sea muy fuerte y por lo tanto se necesita mucha energía para separar estos iones.
 Quebradizos
Esto ocurre debido a que las fuerzas de atracción son reemplazadas por fuerzas repulsivas, debido al enfrentamiento de cargas iguales, a consecuencia del desplazamiento de una de las capas del sólido.
 Baja conductividad térmica y eléctrica
Esto se explica debido a que las cargas de los sólidos iónicos son cargas eléctricas fijas, por lo cual no hay electrones que puedan ser movidos por influencia de un campo eléctrico.
Sin embargo, pueden conducir corriente cuando se encuentran disueltos en solventes polares (ej. Agua).
Cloruro de sodio (NaCl) , Hipoclorito de sodio (NaClO), Cloruro de potasio (KCl)
Solidos metálicos.
Estos se forman exclusivamente con “átomos” de metal o cationes, que se mantienen unidos mediante un enlace metálico. Este consiste de cationes fijos inmersos en un mar de electrones de valencia deslocalizados. Este tipo de enlace les brinda a los metales determinadas características, como sus altos punto de fusión, alta conductividad térmica y eléctrica. Los metales también se caracterizan por ser dúctiles y maleables, y esto se debe a que el enlace metálico no es marcadamente direccional, por lo cual no necesita que se rompa ninguna fuerza completamente para distorsionar el cristal.
Ejemplos : Na (sodio metálico) , Au (Oro), Ag(plata) , Ca(Calcio), Li (Litio)
Solidos covalentes
En este caso los átomos de los cristales se mantienen unidos en una red tridimensional que se mantiene unida gracias a enlaces covalentes. Este tipo de enlace se basa en que los átomos comparten electrones, cada átomo forma con su vecino fuertes enlaces covalentes. Cada átomo ocupa un lugar fijo determinado en la red, si se produce el desplazamiento de cualquiera de los átomos puede producirse una ruptura de la misma. Esto determina las propiedades de estos tipos de sólidos, como lo son punto de ebullición, dureza, incompresibilidad, no conductividad eléctrica.
Ejemplos de estos tipos de solidos covalentes: Diamante, Dióxido de silicio,
La excepción: En el grafito los átomos están dispuestos en capas de anillos hexagonales cada átomo esta, lo cual produce que los electrones se encuentren deslocalizados, lo cual le atribuye sus propiedades conductoras, y su fragilidad.
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| Ilustración de la estructura del diamante |
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| Ilustración3: estructura del grafito |
Solidos moleculares
Los sólidos moleculares consisten en moléculas unidas mediante fuerzas intermoleculares.
Estas últimas pueden ser del tipo fuerzas de London, que se dan cuando la molécula es apolar, y se basa en la distorsión de la nube electrónica de las vecinas moléculas para generar un dipolo instantáneo. Las fuerzas intermoleculares dipolo-dipolo, que se dan entre moléculas polares y dentro de estas tenemos un caso especial de las fuerzas dipolo-dipolo que son los puentes de hidrogeno, estos se dan solamente cuando el hidrogeno esta enlazado al nitrógeno, flúor, u oxígeno. Debido a que estas fuerzas son notablemente más débiles que las que anteriormente citamos, los puntos de fusión de los sólidos moleculares van a ser más bajos.
En general los sólidos moleculares tienden a ser blandos, compresibles, y fácilmente deformables.
Características de los distintos tipos de sólido
Tipo de Solido
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Tipos de partículas unitarias
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Fuerzas entre las partículas
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Propiedades
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Ejemplos
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Punto de Fusión
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Dureza
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Conductividad
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Iónico
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Iones
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Enlace
Iónico
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Alto
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Quebradizos
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No conductor[1]
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Sales: NaCl , KCl, Ca(NO3)2
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Covalente
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Átomos
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Enlace
Covalente
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Alto
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Muy duros
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No conductor[2]
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Cuarzo, SiO2, C (Diamante)
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Molecular
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Moléculas
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Fuerzas Intermoleculares
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Generalemente bajos
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Blandos
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No conductor
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CO2, CH4, C12H22O11(sacarosa), Ar, Br
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Metálico
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Cationes en un mar de electrones
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Enlace metálico
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Altos
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Desde blandos hasta muy duros
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Altamente conductor
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Todos los metales, Cu, Au, Ag, Pt , Al,Fe
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Estado líquido
Ø Presión de vapor: Es la presión que ejerce la fase vapor, sobre la fase liquida en un sistema cerrado, cuando estas dos fases están en equilibrio.
Explicación molecular
Si se coloca un líquido dentro de un recipiente vacío, se tapa herméticamente y se mantiene constante la temperatura, algunas moléculas de la superficie pueden vencer las fuerzas intermoleculares y pasar a la fase vapor. Luego de un cierto tiempo las moléculas que están en la fase vapor pueden condensarse y pasar al estado líquido. De esta forma se establece un equilibrio cuando la cantidad de moléculas en fase vapor permanezca invariable, debido a que por cada molécula se evapora una molécula se condensa.
Las moléculas en fase vapor ejercen presión dentro del recipiente denominado presión de vapor, esta es constante siempre y cuando la temperatura se mantenga constante.
Los líquidos que se evaporan muy fácilmente, es decir, tienen una presión de vapor alta son volátiles, y aquellos que se evaporan con dificultad, y tienen presiones de vapor bajas son líquidos no volátiles.
La evaporación de un líquido puede ocurrir en cualquier rango de temperatura, mientras que la ebullición ocurre solo cuando se alcanza la temperatura de ebullición. Se denomina temperatura de ebullición a la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido se iguala a la presión ambiente.
Ø Tensión superficial: Es la energía necesaria para aumentar la superficie de un líquido por una unidad de área.
Ø Capilaridad: Ascenso de líquidos por tubos muy angostos se denomina capilaridad
Ø Viscosidad: Resistencia a fluir que presenta un liquido
Bibliografía:
· Química, Raymund Chang
· Química la ciencia central, Brown LeMay
· Química, Mahan
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