Todos los materiales están compuestos de moléculas y átomos, que a su vez se componen de protones, neutrones y electrones. Pero debido a ciertas propiedades características de cada uno de los metales (tales como su dureza, maleabilidad, brillo, conducción al calor y electricidad), es necesario conocer su estructura cristalina y qué los diferencia en metales y no metales.
Metales y no metales
Todos los cuerpos están formados por moléculas que a su vez están formadas por átomos. Si los átomos se agrupan de forma desordenada, se les denomina amorfos. Entre los átomos amorfos se encuentran el vidrio, la resina, el plástico, y el hule, entre otros. Éstos pertenecen al grupo isotrópico puesto que sus átomos no forman una estructura definida entre ellos. Al ser isotrópicos, sus propiedades físicas son las mismas en todas las direcciones.
Muy por el contrario, en los cuerpos cristalinos los átomos tienen una agrupación ordenada y definida, lo que les confiere propiedades físicas distintas en diferentes direcciones. Este hecho se denomina anisotropía. Así los metales poseen propiedades únicas como el brillo, opacidad, y conductividad tanto eléctrica como térmica. Una definición clara de los metales, dada por el científico ruso Mijail Lomonosov (1711-1765), es que son cuerpos brillantes que pueden ser forjados.
Redes Cristalinas
Las redes cristalinas de los metales se encuentran en tipos que difieren.
Red espacial cúbica centrada
Es un cubo que se compone de nueve átomos, ocho en cada vértice y uno en su centro. Entre ellos se encuentran el LI, Na, k, Cr, Fe alfa, Mo, entre otros.
Red cúbica centrada en las caras
Esta red consta de 14 átomos, de los cuales ocho se encuentran en los vértices del cubo y uno en el centro de cada cara del cubo. Entre ellos se encuentran el Al, Ca, Fe ganma, Ni, Cu, y Pb, entre otros.
Red hexagonal compacta con átomos en los vértices
Es otra forma de red cristalina. En los centros de las bases hay tres átomos dentro de la celdilla. Al número de átomos vecinos equidistante a cualquier átomo en la red, se le conoce como numero de coordinación y cuanto mayor es éste, más compacta es la red.
Enlace entre átomos en la red
Los átomos que se hallan en los nudos de la red cristalina, pierden con facilidad sus electrones de valencia, lo que los convierte en iones positivamente cargados. Los átomos neutros no se sitúan en los nudos de dicha red.
El espacio que hay entre los iones, lo ocupan los electrones con carga negativa, “gas electrónico”. Los electrones libres al ser atraídos a la vez por iones cargados positivamente, crean el enlace entre ellos.
La mayoría de los sólidos son poli cristalino, lo que significa que están formados por muchos cristales que se encuentran aislados y se juntan en las fronteras granulares. Los mono cristales se producen de manera natural y artificial, los cuales poseen dos propiedades: la simetría y su estructura regular. La unidad más pequeña de un cristal se le llama célula o celda unida; su estructura depende del tipo de enlace, que puede ser iónico, Van der Waals, hidrogeno, covalente, y metálico.
¿Qué te ha parecido el artículo? Ahora puedes conocer un poco más sobre la estructura de los materiales.