Cristalografia

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Cristalografia

  1. 1. La cristalografía es la ciencia que estudia las formas y propiedades fisicoquímicas de la materia en estado cristalino.
  2. 2. ANALISIS CRISTALINO COMPUESTO QUIMICO HABITO ESTRUCTURA INTERNA CRISTALINO AMORFO MOLECULAR ADUCTOPOLIMORFO NO ESTEREOQUIMICO ESTEREOQUIMICO SOLVATO CANAL PLACA INCLUSIÓN
  3. 3. Un aducto es un complejo que se forma cuando un compuesto químico se une a una molécula biológica, como ADN o proteínas.Estereoquímica, área de la química que estudiala estructura tridimensional de las moléculas ylas consecuencias de ésta sobre sus propiedadesFísicoquímicasLa estereoquímica explica la complejidad de laestructura molecular y la dinámica de lasInteracciones intermoleculares.Estereoquimicos : Isomeros que solo se diferencianpor Su orientación espacial, pero que sus atomos son iguales
  4. 4. DEFINICIONES CRISTAL: PATRON TRIDIMENSIONAL QUE SE REPITE EN TODAS DIRECCIONES. PUEDEN SER ATOMOS, MOLÉCULAS, O GRUPO DE MOLÉCULAS. CELDA UNITA: PATRON MINIMO QUE REPRESENTA AL CRISTAL AL REPRODUCIRSE SE GENERA EL CRISTAL DE FORMA INTEGRA.La celda unitaria se caracteriza por tres vectores quedefinen las tres direcciones independientes. Esto setraduce en seis parámetros de red, que son los módulos,a, b y c, de los tres vectores, y los ángulos a b y gEstos tres vectores forman una base del espacio tridimensional.
  5. 5. HABITO: DESCRIPCIÓN DE LA APARIENCIA O FORMA EXTERNA DE UN CRISTAL TABULAR PLATO O LAMINAR PRISMÁTICO ACICULAR EQUIDIMENSIONAL
  6. 6. SISTEMA CRISTALINOES LA ESTRUCTURA INTERNA DE UN CRISTAL, A PARTIR DE LA REPETICIÓN EN ELESPACIO DE SU CELDA UNITARIA. EN FUNCION DE LOS PARÁMETROS DE RED; ESDECIR DE LAS LONGITUDES DE SUS LADOS Ó EJES Y DE LOS ANGULOS QUE FORMAN. Sistema Cristalino Ejes Ángulos entre ejes Cúbico a=b=c α = β =  = 90º; Tetragonal a=b≠c α = β = γ = 90º Ortorrómbico a≠b≠c≠a α = β = γ = 90º Hexagonal a=b≠c α = β = 90º; γ = 120º Trigonal (o Romboédrica) a=b=c α = β = γ ≠ 90º Monoclínico a≠b≠c≠a α = γ = 90º; β ≠ 90º Triclínico a≠b≠c≠a α≠β≠γ
  7. 7. SISTEMASCRISTALINOS
  8. 8. RED CRISTALINALa mayor parte de los sólidos de la naturaleza son cristalinos lo que significaque los átomos, moléculas o iones que los forman se disponen ordenadosgeométricamente en el espacio.Esta estructura ordenada no se aprecia en muchos casos a simple vista porqueestán formados por un conjunto de microcristales orientados de diferentesManeras formando una estructura policristalina, aparentemente amorfa.Este "orden" se opone al desorden que se manifiesta en los gases o líquidos.Cuando un mineral no presenta estructura cristalina se denomina amorfo.
  9. 9. Las redes cristalinas se caracterizan fundamentalmente por un ordeno periodicidad. La estructura interna de los cristales viene representadapor la llamada celda unitaria que se repite una y otra vez en las tresDirecciones del espacio.El tamaño de esta celda unitaria viene determinado por la longitud de sustres aristas (a, b, c), y la forma por el valor de los ángulos entre dichasaristas (a,b,g).
  10. 10. El conjunto de elementos de simetría de un objeto que pasan por unpunto, definen la simetría total del objeto (grupo puntual de simetría).Hay muchos grupos puntuales, pero en los cristales éstos han de serCompatibles con la periodicidad (repetitividad por traslación) por loque hay sólo 32 posibles grupos puntuales que se denominan clasescristalinas.Combinando las dos traslaciones y el ángulo que forman entre sí,sólo hay cinco posibles formaciones de redes planas: paralelogramo,rectángulo, cuadrado, hexágono y rombo.Si formamos una red espacial apilando estas redes planas, sóloexisten catorce posibles formaciones que representan las formasmás sencillas en que puede descomponerse la materia cristalinasin que por ello pierdan sus propiedades originales, son lasLlamadas redes de Bravais.
  11. 11. Ahora bien, para determinar completamente la estructura cristalinaelemental de un sólido, además de definir la forma geométrica de lared, es necesario establecer las posiciones en la celda de los átomos omoléculas que forman el sólido cristalino; lo que se denominan puntosreticulares. Las alternativas son las siguientes:P Celda primitiva o simple en la que los puntos reticulares son sólo los vértices del paralelepípedo.C Celda centrada en las cara, que tiene puntos reticulares en las caras, además de en los vértices. Si sólo tienen puntos reticulares en las bases, se designan con las letras A, B o C según sean las caras que tienen los dos puntos reticulares.I Celda centrada en el cuerpo que tiene un punto reticular en el centro de la celda, además de los vértices.R Primitiva con ejes iguales y ángulos iguales ó hexagonal doblemente centrada en el cuerpo, además de los vértices.
  12. 12. Los cristales presentan formas más o menos regulares con definición dearistas, caras y vértices. Internamente, están constituidos por partículasque guardan entre sí relaciones y distancias fijas; estos parámetrosinternos se estudian mediante rayos X, mientras que los externos serealizan midiendo los ángulos que forman sus caras.
  13. 13. Modelo de Ewald dando cuenta de la difracción. Los rayos X incidentes, delongitud de onda l,(línea blanca) llevan asociados una esfera imaginaria (verde)de diámetro 2/l. La red recíproca (puntos rojos) se mueve solidariamente con elcristal, y cada vez que un punto recíproco choca con la superficie de la esfera seprovoca un haz difractado que emerge desde el centro de la esfera y que pasapor el punto (líneas amarillas).
  14. 14. Estos métodos permiten obtener una colección de datos, formados portres índices de Miller y una intensidad para cada uno de los máximos dedifracción medidos. Con ello se consigue recoger la mayor parte posiblede la red recíproca, ponderada con intensidades, es decir, el espectro dedifracción de un monocristal de la muestra a estudiar.Estos datos nos permitirán reconstruir la arquitectura interior del cristal,
  15. 15. Los planos reticulares o cristalográficosSe identifican mediante los índices de Miller.Estos índices son tres números enteros (cuatro para el caso de sistemas hexagonales)y se representan encerrados entre paréntesis, (hkl). El procedimiento para calcularlos índices de Miller de un plano cristalográfico en un cristal cúbico es como sigue:• Determinar las intersecciones del plano con los ejes cristalográficos x, y, z. Si no corta con algún eje, la íntersección sería • Obtener los inversos de estos valores.• Multiplicar o dividir por un factor común para que los números resultantes sean enteros.• Estos números enteros son los índices de Miller del plano, y para finalizar basta encerrarlos entre paréntesis (sin separarlos por comas).De la misma manera que las direcciones estructuralmente equivalentes se dice quepertenecen a una misma familia de direcciones, los planos estructuralmenteequivalentes pertenecen a la misma familia de planos. Las familias de planos serepresentan por los índices de Miller encerrados entre llaves {hkl}.
  16. 16. Grafito, con estructura atómica Diamante, con estructura en láminas muy compacta

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