ENLACES CRISTALINOS

Sólidos = Estructuras estables.

Fuerzas interatómicas atractivas

mantienen a los átomos juntosResponsables de la formación del cristal.

Ar

Ar

Ar

Ar

Ar

Ar

Ar

Cl-

Cl-

Cl-

Cl-

Cl-

Na+

Na+

Na+Na+

Argón cristalino(Van der Waals)

Cloruro de sodio(Iónico)

Na+ Na+

Na+

Na+

Na+

C

C

C

C

C

Sodio(Metálico)

Diamante(Covalente)

Energía cohesiva (Energía de enlace): la energía que debe ser añadida al cristal para separar sus componentes en átomos neutros libres en reposo, a una distancia infinita, con la misma configuración electrónica.

Energía de red (Cristales iónicos): la energía que debe ser añadida al cristal para separar sus componentes iónicos en iones libres en reposo a una distancia infinita.

Potencial interatómico V(R) versus distancia interatómica.

R

RVRF

)(

)(

Fuerza interatómica

AtracciónRepulsión

Equilibrio

Tipos de enlaces

Enlace iónico: (NaCl)

Cl-

Cl-

Cl-

Cl-

Cl-

Na+

Na+

Na+Na+

En estado cristalino: el átomo de Na cede su único electrón de valencia a un átomo de Cl vecino

20

2

4)(

R

eRF

Fuerza electrostática coulómbica:

Enlace iónico muy fuerte comparado con otros enlaces, caracterizado por altas temperaturas de fusión (NaCl, Tm = 801°C; metales de Na y K, Tm = 97.8 y 63°C, respectivamente).

Elementos involucrados tienen electronegatividades muy diferentes.

Tipos de enlaces

Enlace covalente: (diamante)

Cada átomo retiene sus propios electrones: no hay transferencia de electrones entre los átomos No hay iones formados.

Cada átomo tiene 4 electrones de valencia y forma 4 enlaces con sus 4 vecinos más cercanos. El enlace se compone de dos electrones, donde cada átomo contribuye con uno (Enlace covalente).

Enlace covalente fuerte. Alta dureza del diamante y alta temperaturas de fusión (>3000°C).

Valor típico de energía de enlace es de unos pocos eV por enlace.

Elementos del grupo IV de la tabla periódica (Si, Ge, Sn), todos cristalizan en la estructura del diamante y son cristales covelentes.

Tipos de enlaces

Enlace metálico

Cada átomo de Na tiene sólo un electrón de valencia, el cual es débilmente enlazado al átomo.

Cuando se forma el cristal el electrón se separa del átomo y llega a ser esencialmente libre, capaz de moverse por todo el cristal.

Enlace metálico más débil que el iónico y covalente (Tm de Na = 97.8°C), pero no es despreciable.

Propiedades metálicas: alta conductividad eléctrica y térmica, alta densidad, alta ductilidad (enlace metálico no direccional).

Característico de metales alcalinos.

Na+ Na+

Na+

Na+

Na+

Tipos de enlaces

Enlaces secundarios

Los electrones son jalados con más fuerza hacia el átomo de oxígeno carga neta negativa sobre el O y carga positiva sobre el H (Dipolo eléctrico)

Enlace de hidrógeno

Tipos de enlaces

Enlaces secundarios

Sólidos de gases inertes Fuerzas de van der Waals

No participan en reacciones químicos (inerte)Forman gases monoatómicos

Fuerzas interatómicas débiles (bajos puntos de fusión)

CRISTALES DE GASES INERTES

• Aislantes transparentes, débilmente enlazados, bajas temperaturas de fusión.• Átomos: altas energías de ionización• Capas más externas completamente llenas• Distibución electrónica en el átomo libre esféricamente simétrica• En el cristal, los átomos se empaquetan tanto como sea posible, las estructuras

cristalinas son todas fcc, excepto He3 y He4.