PRÓLOGO
Los
cuerpos sólidos están
formados
por
átomos
completamente
empaquetados con intensas fuerzas de interacción entre ellos. Los efectos de interacción son responsables de las propiedades mecánicas, térmicas, eléctricas, magnéticas y ópticas de los sólidos. En el presente informe veremos una característica importante de la mayoría de los sólidos es su estructura cristalina. Los átomos están distribuidos en posiciones regulares que se repiten regularmente de manera geométrica. La distribución específica de los átomos puede deberse a una variada gama de fuerzas. Por ejemplo, algunos sólidos como el cloruro de sodio o sal común se mantienen unidos por enlaces por enlaces iónicos debidos a la interacción electrostática entre los iones que componen el material. En otros, como el diamante, los átomos comparten electrones, lo que da lugar a los llamados enlaces covalentes. En este informe veremos también las características, propiedades de los dos tipos de solidos que son; solidos cristalino y los sólidos amorfos, por otra parte veremos cómo se obtienen los cristales y conocer los factores para una buena cristalización.
1
ÍNDICE
PRÓLOGO
1
OBJETIVOS
3
FUNDAMENTO TEÓRICO
4
REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA Y OBSERVACIONES
5
CONCLUSIONES
7
BIBLIOGRAFÍA
8
2
OBJETIVOS
Los objetivos principales de este trabajo son comprobar las cualidades y características de los sólidos, y resolver algunas inquietudes acerca de los sólidos y sus interacciones por medio de diversos experimentos.
Establecer algunas diferencias en cuanto a las características, propiedades, etc.; entre un sólido amorfo y un sólido cristalino
Veremos la obtención de varios estados alotrópicos de algunos elementos
Obtener cristales y conocer los factores para una buena cristalización
Veremos la confección de los modelos de celdas unitarias de empaquetamientos más comunes
3
FUNDAMENTO TEÓRICO
La materia se presenta en tres grandes formas o estados. Ellos son sólido, líquido y gaseoso. Dentro de ellos, uno de los más importantes es el estado gaseoso, debido a las diversas aplicaciones en la ingeniería. Asimismo, el estado sólido se subdivide en dos tipos: sólidos amorfos y sólidos cristalinos. Esta división se debe a que las características que presentan difieren en alto grado. Los sólidos amorfos no tienen una forma definida dado que su estructura no es regular. En cambio, los sólidos cristalinos poseen una forma compacta establecida por lo que los hace mucho más relevantes que los otros. La estructura unitaria de los sólidos es la que le da la forma macroscópica de los mismos. De hecho existen 7 tipos de formas o estructuras cristalinas. Ellas son: cúbica, tetragonal, ortorrómbica, monoclínica, triclínica, romboidal o trigonal y hexagonal. Además algunos sólidos presentan ciertas “anomalías” que le permiten presentar a una misma sustancia, diferentes estructuras. Esta característica se le llama polimorfismo y cuando se da en un elemento se le llama alotropía.
4
REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA Y OBSERVACIONES 1. Diferencia entre solido amorfo y el sólido cristalino
Al colocar la brea sobre la lámina y calentar
Se coloca el trozo de pastico sobre la lata y
suavemente empleando el mechero se
se calienta con el mechero. Se puede
observa, que la brea se funde en un tiempo
observar, que el plástico se funde en menor
aproximado de 30 segundos.
tiem o ue la brea.
2.
Propiedades de los solidos cristalinos a. Densidad de los solidos Se pesa una docena de clavos (hierro), lego se introduce en el recipiente, que contiene 10ml de agua. Se compara el volumen final con la inicial, y la diferencia nos da el volumen de los clavos. Con estos datos halla la densidad de los clavos.
b. Absorción del agua
Se dejó al ambiente una sustancia sólida (CuSO4). Al inicio era una sustancia de color blanco. Al cabo de dos horas se pudo observar que la misma sustancia estaba cambiando a otro color más verdoso y celestino. Esto es evidencia de la absorción del agua del ambiente. Esto es porque la misma sustancia cuando es hidratada se torna de color turquesa
c.
Sublimación Se coloca 1g de yodo en el tubo de ensayo donde
al inicio tiene un color… y fase
sólida, luego de calentar el tubo se puede observar, que el yodo cambia de color violeta y fase gaseosa.
5
3. Obtención de solidos cristalinos: a partir de una solución acuosa sobresaturada
Se alienta el tubo de ensayo, que contiene sulfato de cobre (CuSO4) solido en agua hasta disolución completa. Luego se vierte la solución a la caja Petri hasta enfriar, donde se observa la formación de los cristales en
4. Obtención de varios estados alotrópicos del azufre a). azufre octaédrico: Se disuelve un gramo de azufre en una capsula con 3ml de sulfato de carbono, se filtra y se deja evaporar en el cristalizador sobre un baño caliente de agua, se observa la formación de cristales en forma de octaedro.
b). azufre prismático:
Se funde un gramo de azufre, se observa las transformación que suceden por acción del calor, cuando la sustancia emite vapores se retira del fuego. Se perfora con un punzón y se vuelca el contenido
liquido.se
deja
enfriar
hasta
la
formación de cristales en su forma prismático.
c). azufre amorfo:
Se funde un gramo de
El balón que contiene azufre
El azufre en estado amorfo, se
azufre en el balón, hasta
en forma de vapor se vuelca
determina su elasticidad de la
ver que emite vapores con
en el recipiente que contiene
variedad formada.
el mechero.
agua helada, para determinar su estado amorfo.
6
CONCLUSIONES
La fusión de los sólidos amorfo según el experimento 1 se da en corto tiempo en comparación con los sólidos cristalinos.
Las densidad de los sólidos se puede determinar de muchas maneras, una de ellas es según el experimento 2 que consiste en determinar el volumen en la probeta, se determina la masa, con estos resultados se halla la densidad según la expresión :
Se concluye que de un solo compuesto se puede obtener varios estados alotrópicos, esto se desarrolló en el experimento 4 donde el azufre puede obtenerse azufre octaédrico, azufre prismático, azufre amorfo.
A partir de soluciones acuosas sobresaturadas se puede obtener solidos cristalinos, esto se desarrolló en el experimento 3 donde se obtuvo cristales a partir de la solución acuosa de sulfato de cobre.
7
BIBLIOGRAFÍA
1. BAZÁN, J. (2010 ) Química de sólidos . Secretaría General de la Organización de los Estados Americanos, Programa Regional de Desarrollo Científico y Tecnológico 2. CALLISTER, W. (2007) Introducción a la ciencia de los materiales. México: Ed. Reverté.
8
