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• Abigail Esmeralda Velázquez Fábila

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8 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA UNIDAD ZACATENCO INGENIERÍA EN CONTROL Y AUTOMATIZACIÓN LABORATORIO QUÍMICA APLICADA

PRACTICA 1: ESTADO SOLIDO (CRISTALES) GRUPO: 2AM4 EQUIPO: INTEGRANTES: QUINTANAR GARCÍA DAVID ALEXIS VELÁZQUEZ FÁBILA ABIGAIL ESMERALDA REYES VELÁZQUEZ PROFESORES: ALEJANDRA MONTES SERVIN JUAN CORTÉZ ESPINOSA

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Índice

Objetivo Consideracio nes Teóricas Material y reactivos Desarrollo Experimental Cuestionario Observacion es Conclusiones Bibliografía

3 3 6 6 6 7 8 8

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Objetivo: El alumno identificará los diferentes sistemas de cristalización.

Consideraciones teóricas ¿Qué es un cristal? Los cristales son aquellos materiales solidos cuyos elementos consecutivos, se repiten de manera ordenada y paralela y cuya distribución muestra relaciones de simetría. La principal característica es que es periódico (a cualquier dirección, la materia que lo forma se halla a distancias específicas y paralelamente orientada). El cristal está formado por la repetición de agrupaciones atómicas generando una red cristalina. Las geometrías cristalinas posibles se describen mejor de acuerdo a un conjunto de 3 ejes y el ángulo entre los ejes. Estas intercepciones entre los ejes describen todas las geometrías cristalinas conocidas. Para describir las disposiciones de los iones los cristalógrafos inventaron el concepto de red espacial o red cristalina que constituye un conjunto de puntos imaginarios. Una porción de esta red se le llama celda unitaria. Existen 230 formas cristalinas posibles y han sido observadas prácticamente todas ellas. En base a su simetría estas 230 formas se agrupan en 32 clases, que a su vez están incluidas en 7 sistemas. Todos los cristales pertenecen a un sistema particular se caracterizan por el hecho que algunas veces carecen de algún elemento de simetría.

Sistema Cubico Tetragonal Hexagonal Romboédrica Ortorrómbica Monoclínica

Ángulos α=β=γ=90° α=β=γ=90° α=β=90°;γ=120° α=β=γ≠90° α=β=γ=90° α=γ=90° ;β≠90°

Ejes a=b=c a=b≠c a=b≠c a=b=c a≠b≠c a≠b≠c

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Triclínica

α≠β≠γ≠90°

a≠b≠c

Sistema Cristalino

Red de Bravais

Cubico

Simple, centrada en la cara, centrada en el cuerpo

Tetragonal

Simple, centrada en el cuerpo

Hexagonal Romboédrica

Simple, centrada en el cuerpo, centrada en la cara, centrada en la base Simple

Ortorrómbica

Simple

Monoclínica

Simple, centrada en la base

Triclínica

Simple, centrada en el cuerpo

Descripción de sistemas Sistema triclínico: No posee ninguna simetría mínima. (a#b#c

α#β#90°)

Sistema monoclínico: Presenta como simetría mínima un eje de rotación binario o un eje de inversión binario. (a#b#c α=γ=90° #β>90°) Sistema ortorrómbico: Como mínimo posee tres ejes binarios perpendiculares entre si. (a#b#c

α=β=γ=90°)

Sistema tetragonal: Posee como característica fundamental un eje de rotación cuaternario o un eje de inversión cuaternario. (a=b#c α=β=γ=90°) Sistema Hexagonal: Su característica fundamental es la presencia de un eje de rotación senario o un eje de inversión senario (eje ternario + plano de simetría perpendicular). (a=b#c α=β=90°, γ=120°) .

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Para mayor precisión generalmente se introduce un cuarto eje i, coplanario con a y b, que forma un ángulo de 120° con cada uno de ellos, asi la cruz axial será. (a=b#cα=β=90°, γ=120° Sistema romboédrico o trigonal: Su característica común es la presencia de un eje ternario inclinado a 109.47°. (a=b=c

α=β=γ#90°).

Sistema Cúbico: Posee como característica fundamental cuatro ejes de rotación ternarios inclinados a 109.47°. (a=b=c α=β=γ=90°

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Material y reactivos Material

Reactivos

1 5 1 1

Sulfato de Cobre Pentahidratado (CuSO4.5H2O) Cloruro de Sodio (NaCl) Permanganato de Potasio (KMnO4) Dicromato de Potasio (K2Cr2O4) Yoduro de Potasio (KI)

Lupa Vidrios de reloj Espátula Microscopio

Desarrollo Experimental En vidrios de reloj se coloca una pequeña muestra de las siguientes sustancias: Cloruro de Potasio, Permanganato de Potasio, Sulfato de Cobre, Dicromato de Potasio y Yoduro de Potasio. a) A simple vista b) Con la lupa c) Con el microscopio

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 pertenecen. Sustanci a

Simpl e Vista

Lupa

CuSO4.5 H2O NaCl

Rómbi co Cubic a

Trigonal Cubico

Microsco pio

Cubico

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KMnO4 K2Cr2O4 KI

Cubic o Cubic o

Tetragon al Monoclín ico cubico

Hexagon al Rombico

2. Consultando la bibliografía, indique los sistemas de cristalización a que pertenece cada sustancia. Sustancia CuSO4.5H2O NaCl KMnO4 K2Cr2O7 KI

Sistema Teórico Sistema Sistema Sistema Sistema Sistema

de Cristalización Triclínico Cubico Ortorrómbico **** Triclínico Triclínico

3. Comparé los resultados experimentales con los teóricos y establezca sus conclusiones.

Observaciones Velázquez Fábila Abigail Esmeralda: Es bastante complicado identificar el sistema de los cristales a simple vista y con lupa. Con el uso del microscopio es más sencillo distinguir la forma que tienen, pero aun así a ciertos compuestos es difícil encontrarle la forma, ya que de los compuestos a los que le intentamos encontrar la forma, solo logramos identificar uno. Alexis En la mayoría las observaciones no logramos encontrar la forma realizada por cada una de las sustancias, pero hemos aprendido que podemos encontrar la forma de la sustancia observando su forma y sus caras de forma que identificamos el sistema al que pertenecen. Pero esto solo se puede ver en algunos casos, como, por ejemplo: el cloruro de sodio en este ni siquiera fue realmente el uso del microscopio. 123 En esta forma pude comprender la forma de algunos sistemas cristalinos que tenían cada una de las sustancias, ya que realmente es bastante

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confuso encontrar cada una de las formas que tienen, como por el sulfato de cobre pentahidratado ya que no importaba cuantas veces lo moliéramos, seguía sin encontrarle la forma. Una forma de identificar fue por la forma en que se encontraban las caras.

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Conclusiones Velázquez Fábila Abigail Esmeralda Comprendí que, algunos de los cristales, se le puede encontrar una forma simétrica dependiendo de sus caras, en uso es más sencillo que en otros, depende grandemente en el sistema que conforme al cristal, ya que no todos se acomodan de la misma forma (depende de la forma en que se ubican, la distancia, etc).

Bibliografía Pitruca Ralph y Harold, química general 1999, PP 105 – 107. Química General. Reactividad Química. Compuestos Inorgánicos y Orgánicos. Vol II, Petrucci- Harwood- Herring 8va edición. Pearson, Prentice Hall. PP 74 – 79.