Practica 3.docx

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL (IPN)

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA (ESIME)

LABORATORIO DE QUÍMICA BÁSICA REPORTE DE LA PRÁCTICA NO.3 “Estado Sólido (Cristales)” INTEGRANTES:    

ROJAS MEZA LUIS DAVID PÉREZ ILLESCAS IAN LUIS REYES ZUZUNAGA ERICK SYNUE SÁNCHEZ SANTIAGO JOSÉ JAVIER

2019300890 2019300015 2019300142 2019301715

No. de equipo: 4 Carrera: Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica

Grupo: 1CV11 Profesor: Julio Espinoza Romero

Objetivo 

El alumno identificará los diferentes sistemas de cristalización.

Marco Teórico Luis David Rojas Meza Un sólido presenta una distribución regular de las partículas atómicas, iónicas o moleculares (los sólidos tienen una estructura cristalina. Los sólidos pueden comprimirse de forma apreciable). Tipos de solidos Las sustancias solidas se clasifican con frecuencia en cristalinas y amorfas Un sólido cristalino. Es aquél que tiene una estructura periódica y ordenada, como consecuencia tienen una forma que no cambia, salvo por la acción de fuerzas externas. Cuando se aumenta la temperatura, los sólidos se funden y cambian al estado líquido. Las moléculas ya no permanecen en posiciones fijas, aunque las interacciones entre ellas siguen siendo suficientemente grande para que el líquido pueda cambiar de forma sin cambiar apreciablemente de volumen, adaptándose al recipiente que lo contiene. Los materiales sólidos se pueden clasificar de acuerdo a la regularidad con que los átomos o iones están ordenados uno con respecto al otro. Un material cristalino es aquel en que los átomos se encuentran situados en un arreglo repetitivo o periódico dentro de grandes distancias atómicas; tal como las estructuras solidificadas, los átomos se posicionarán de una manera repetitiva tridimensional en el cual cada átomo está enlazado al átomo vecino más cercano. Todos los metales, muchos cerámicos y algunos polímeros forman estructuras cristalinas bajo condiciones normales de solidificación. Celda Unitaria. - es el agrupamiento más pequeño de átomos que conserva la geometría de la estructura cristalina, y que al apilarse en unidades repetitivas forma un cristal con dicha estructura. Una celda unitaria se caracteriza por tres vectores que definen las tres direcciones independientes del paralelepípedo. Esto se traduce en siete parámetros de red, que son los módulos, a, b y c, de los tres vectores, y los ángulos α, β y γ que forman entre sí. Estos tres vectores forman una base del espacio tridimensional, de tal manera que las coordenadas de cada uno de los puntos de la red se pueden obtener a partir de ellos por combinación lineal con los coeficientes enteros. La estructura cristalina de un sólido depende del tipo de enlace atómico, del tamaño de los átomos (o iones), y la carga eléctrica de los iones en su caso.

Erick Synue Reyes Zuzunaga

Existen siete sistemas cristalinos los cuales se distinguen entre sí por la longitud de sus aristas de la celda (llamados constantes o parámetros de la celda) y los ángulos entre los bordes de ésta. Estos sistemas son: cúbico, tetragonal, ortorrómbico, romboédrica (o trigonal), hexagonal, monoclínico y triclínico.

Los diferentes sistemas cristalinos se forman por el apilamiento de capas de átomos siguiendo un patrón particular. En función de las posibles localizaciones de los átomos en la celda unitaria se establecen 14 estructuras cristalinas básicas, las denominadas redes de Bravías. Estructura de un sólido cristalino.

Los sólidos amorfos Un sólido amorfo consiste en partículas acomodadas en forma irregular y por ello no tienen el orden que se encuentra en los cristales. Ejemplos de sólidos amorfos Los sólidos amorfos Un sólido amorfo consiste en partículas acomodadas en forma irregular y por ello no tienen el orden que se encuentra en los cristales. Ejemplos de sólidos amorfos son el vidrio y muchos plásticos. Los sólidos amorfos difieren de los cristalinos por la manera en que se funden. Si controlamos la temperatura de un sólido cristalino cuando se funde, encontraremos que permanece constante. Los sólidos amorfos no tienen temperatura de fusión bien definida; se suaviza. Los sólidos amorfos, al igual que los líquidos y gases, son isotpicorós, es decir sus propiedades son iguales en todas las direcciones. Esto se debe a la falta de regularidad en el ordenamiento de las partículas en los sólidos amorfos, lo cual determina que todas las direcciones sean equivalentes.

Ian Luis Pérez Illescas: Sistema cubico Este sistema incluye los cristales con tres ejes perpendiculares unos con otros, y con la misma longitud Cristal cubico

Los cristales cúbicos, tiene tres ejes perpendiculares con la misma longitud. La estructura cubica o isométrica entre todos los cristales. José Javier Sánchez Santiago Sistema tetragonal Este sistema incluye los cristales con tres ejes perpendiculares unos con otros, dos de los cuales tienen el mismo tamaño Cristal tetragonal

La idocrasa siberiana tiene estructura cristalina tetragonal. Sus ejes son perpendiculares y dos de ellos tienen la misma longitud.

Material y reactivos Materiales:

Reactivos

-1 lupa

-Sulfato de cobre -pentahidratado (CUSOr5H2O)

-7 vidrios de reloj

-Cloruro de sodio (NaCl)

-1 espátula

-Permanganato de potasio (KMnO4)

-1 microscopio

-Dicromato de Potasio (K2Cr2O7) -Sulfato de níquel -hexahidratado (NiSO46H2O) -Sacarosa (C6H12O22) -Silicio (Si)

Desarrollo Experimental Procedimiento En cada uno de los vidrios del reloj con ayuda de la espátula se colocó una pequeña muestra de las siguientes sustancias: Cloruro de sodio, Permanganato de potasio, Sulfato de cobre, Dicromato de potasio, Sulfato de níquel, sacarosa y silicio. Observar cada una de las muestras.

Diagrama Experimental

Procedimiento

Observar cada una de las muestras: a) Con lupa b) Con microscopio

En vidrios de reloj se coloca una pequeña muestra de las siguientes sustancias:

Cloruro de sodio(NaCl), Permanganato de potasio(KMnO4), Sulfato de Cobre(CuSO4 5H2O), Dicromato de potasio(K2Cr2O7), Sulfato de niquel(NiSO4 6H2O), Sacarosa(C6H12O22) y Silicio(Si).

Cuestionario 1. De acuerdo a las observaciones realizadas en el experimento, indique la forma de los cristales y el sistema de cristalización al que usted considere que pertenece. Sustancia CuSO4•5H2O NaCl KMnO4 K2Cr2O7 NiSO4•6H2O C6H12O22 Si

Lupa Rómbico Cúbica Tetragonal Monoclínico Tetragonal Cúbico Rómbico

Microscopio Triclínico Cúbico Tetragonal Monoclínico Tetragonal Cúbico Rómbico

2. Consultando la bibliografía indique los sistemas de cristalización a que pertenece cada sustancia. SUSTANCIA

SISTEMA DE CRISTALIZACION TEORICO

CuS04•5H20

Triclínico

Nacl

Cubico

KMn04

Rómbico

K2Cr2O7

Triclínico

NiSO46H2O

Tetragonal

C6H12O22

Cubico

Si

Rómbico

3. Compare los resultados experimentales con los teóricos y establezca sus conclusiones. 4. De las sustancias observadas indique si alguna no es cristalina. R: Todas las sustancias observadas son cristalinas. 5. Escriba la definición de sólido. R: En el estado sólido, las moléculas, átomos o iones que componen la sustancia considerada están unidas entre sí por fuerzas relativamente intensas, formando un todo compacto.

Observaciones Luis David Rojas Meza Observamos que cada compuesto tiene alguna forma de cristalización, aunque, en algunos de los reactivos no se alcanzaba a distinguir de manera clara incluso utilizando el microscopio. Erick Synue Reyes Zuzunaga Los tipos de cristalización de algunos elementos son parecidos deducidos por la forma teórica ya que en el laboratorio no se pudieron observar correctamente por falta de equipo. José Javier Sánchez Santiago La práctica no fue mucho de mi agrado, se me hizo dinámica especialmente para identificar algunas de las propiedades que tienen los sistemas de cristalización de las sustancias, en algunas no se alcanza a ver a simple vista, ni siquiera con el microscopio es 100% identificable, pero en otras como la sal, si se puede apreciar con el microscopio. No siempre lo teórico tiene concordancia con lo práctico. Ian Luis Pérez Illescas Se me hizo interesante ver los diferentes tipos de estructuras cristalinas en los reactivos que se parecian y resultaron con diferente estructura. Conclusiones Luis David Rojas Meza En conclusión, en esta práctica se pudo observar que los elementos cuentan con diferentes tipos de cristales y diferentes formas de cristalización, como se observó en la práctica, además se puedo entender que estos cristales son sólidos y por lo cual el estado sólido que es lo que le da forma y volumen definidos. Erick Synue Reyes Zuzunaga En la práctica según mis observaciones en el proceso del material brindado en el laboratorio llegue a la conclusión que los cristales, tanto en la lupa como en el microscopio hay diferencias mínimas en la observación de los cristales. José Javier Sánchez Santiago En conclusión esta práctica nos demostró que existen distintas formas en los cristales, tales como la cúbica o la otorrómbica, y cada una de las formas que poseen los cristales son gracias a las propiedades que pueda poseer el elemento en cuestión, para analizar su forma de manera correcta solo se puede hacer en microscopio.

Ian Luis Pérez Illescas En esta práctica pudimos observar las formas que pueden tener las estructuras cristalinas y considero importante, ya que de aquí parten los temas vistos en clase y nos ayudo a ver el tema de manera más gráfica.

Referencias  

https://conceptodefinicion.de/cristalizacion/ Theodore L. Brown (university of illinios at urban-Champaign), H. Eugene LeMay, jr(university of nevada, reno), Bruce E. Burton(the Ohio state university), química la ciencia central, mexico:person educación, 1998, 1096.