01-Cristalografía

Un metal tiene sus átomos ordenados en el espacio de forma similar a un montón de canicas. A esta ordenación se le denomina estructura cristalina, en contraposición con las estructuras desordenadas o vítreas.

Analizando la ordenación de los átomos se llega a la conclusión de que en toda la red espacial se repite el mismo patrón, y a la parte más pequeña que se repite se le llama celda unitaria o elemental. Esta celda unitaria se caracteriza por varios valores, entre los cuales tenemos la longitud de las aristas o constante reticular y los ángulos entre dichas aristas.


Otros parámetros que caracterizan a las redes cristalinas son el índice de coordinación (i), que es el número de átomos a igual distancia de uno dado, y el factor de empaque (FPA), que es la relación entre el volumen ocupado por los átomos de la celda unitaria y el volumen total de esa celda.

El análisis de las redes cristalinas recibe el nombre de Cristalografía, y a las catorce distintas redes existentes, redes de Bravais. Pero los metales responden mayoritariamente a tres tipos de redes, que son:

Red cúbica centrada en el cuerpo (BCC)


Este cristal es poco compacto y permite la vibración de los átomos. Tiene los siguientes parámetros:




Índice de coordinación: i = 8

Número de átomos en la celda unitaria: n = 1 + 8 (1/8) = 2



Relación entre la arista y el radio atómico:


Y el factor de empaque:

Red cúbica centrada en las caras (FCC)


Esta red tiene los siguientes parámetros:


ndice de coordinación: i = 12

Número de átomos en la celda unitaria: n = 8 (1/8) + 6(1/2) = 4




Relación entre la arista y el radio atómico:



Y el factor de empaque:

Red hexagonal compacta (HCP)


En este caso, los parámetros son:

Índice de coordinación: i = 12

Número de átomos en la celda unitaria: n = [6·(1/6)·2 + 2·(1/2)] + 6·(1/2)

n = 6


Para la relación entre la arista y el radio atómico, así como para el factor de empaque, coinciden con los valores de la red FCC. La única deiferencia entre ambas estructuras estriba en un pequeño detalle: la colocación de las esferas en la tercera capa. Compara las dos redes:


Red hexagonal

Red cúbica centrada en las caras

En ocasiones, los átomos de un elemento tienen una disposición cristalina a temperatura ambiente, y a medida que aumenta la temperatura esta disposición cambia para amoldarse mejor a la vibración de los átomos. A este fenómeno se le llama alotropía.



Anterior  Siguiente