CRISTALES Y CRECIMIENTO DE CRISTALES

ANALISIS DE RESULTADOS:La gran mayora de los compuestos inorgnicos son compuestos de uno o ms metales con no metales, debido a la atraccin y a la estabilidad que pueden tener, obteniendo configuraciones electrnicas de gases nobles, ya sea perdiendo o ganando electrones. Como la mayor parte de ellos son slidos en condiciones ordinarias, la mayor parte de la qumica estructural son estructuras slidas y su estudio. Los cristales son slidos homogneos donde los tomos, iones o molculas, estn dispuestos segn una distribucin definida que se repite regularmente en tres dimensiones. En general, los cristales reales no presentan esta regularidad exacta debido a las vibraciones trmicas de los tomos, a impurezas o a defectos de los reactivos a utilizar para sintetizarlos.(1)Los slidos anistropos no contienen la capacidad de transmitir de manera similar en todos los sentidos cualquier accin realizada en un punto de la masa, a este tipo de solido se les denomina solidos cristalino. En qumica del estado slido, un cristal es un slido que presenta un patrn de difraccin no difuso y bien definido (2) La estructura cristalina de los metales son simples y esta determina por el tipo de empaquetamiento esfrico como se muestra a continuacin

Figura 1. Tipos de estructuras cristalinas (3)El tipo de estructura de los cristales est directamente relacionada con ciertas propiedades fsicas, por ejemplo es punto de fusin.El cristal de dicromato de potasio hexahidratado, tiene una estructura cristalina hexagonal, este es un prisma hexagonal con ngulos rectos entre sus lados verticales y su cara superior e inferior, presenta un color amarillo

Figura 2. Cristal LiK3(CrO4)2En los cromatos cristalinos simples hay iones CrO4-2 tetradricos en los que la distancia de enlace Cr-O es 1,66 . Un ejemplo de esto se presenta en las sales amnicas. La sal de litio tiene una estructura muy parecida a cromatos de la forma MCr(vI)O4 donde M puede ser Cobalto, Cobre, Zinc o Cadmio; tambin a estructuras como las de Fosfatos de Cromo, Indio y Talio; Y sulfatos de Manganeso, Nquel y Magnesio. Los huecos octadricos que hay entre los tomos de O de los grupos CrO4 estn ocupados al azar por Li+ Cr+3, resultado de esto son estructuras con un empaquetamiento cbico compacto de tomos de O con 1/8 de los huecos tetradricos y de los huecos octadricos ocupados. [4]

Figura 3. Dicromato de potasio.

La coloracin amarillenta es debida a que el dicromato inicial, al agregar base fuerte, se vuelve cromato, el cual es de color amarilo. Las reacciones para la obtencin del cristal son: Ec. (1) Ec. (2) Ec. (3) La reaccin globla para la obtencin del cristal es: Ec. (4)

El cristal de litio formado en la prctica, tiene una forma hexagonal irregular.

El cristal de sulfato de cobre presente coloracin azul y una estructura cristalina triclnico, segn la figura 1, este tipo de estructura tiene todas las dimensiones de sus lados diferentes, y ningn ngulo rectoFigura 4. Cristal CuSO4.5H2OEl sulfato cprico forma hidratos. (1. 2 y 5 H2O) El grupo de coordinacin alrededor del in metlico consta de 3H2O + 1 O (media Cu-O, 1,94 ) con dos tomos O de los iones SO4-2 ms distantes a 2,42 , completando el grupo octadrico distorsionado.[5] Figura 5. Representacin de la estructura de CuSO45H2O

La reaccin involucrada en este proceso fue: Ec. (5)

Se present un error en la sntesis de este cristal, ya que al calentar mas del tiempo adecuado, la solucin se rego del vaso de precipitado en la que se estaba preparando, disminuyendo as su volumen.Se puede observar, que no tuvo una correcta formacin, debido principalmente a la afectacin con impurezas a la solucin, causando que el cristal no fuera totalmente puro, y coprecipitara con estas mismas. El cristal de ferrocianuro de potasio presenta un color rojo, cristaliza en un sistema monoclnico segn la figura 1 se parece mucho al ortorrmbico pero con ocho ngulos agudos:

Figura 4. Cristal K3Fe(CN)6Los ferricianuros y Mangananiciauros tienen colores ms intensos por oxidacin de las sales en contacto con el aire. Cuando se agregan disoluciones de estos cianuros complejos a disoluciones de sales de metales de transicin, precipitan porque son insolubles en muchos casos, as la adicin de Ferrocianuro de potsio a disoluciones con hierro da un precipitado azul Azul de Prusia- y las sales cpricas forman ferrocianuro cprico de color pardo. (6)Para que el crecimiento de cristales se lleve a cabo de manera adecuado se hace necesario controlar diversos factores como son la temperatura, concentracin de reactivos, la velocidad con que se mezclen y tambin la solubilidad de los productos formados, todas estas variables son determinantes para el tamao de las partculas obtenidas.Se dice que una solucin esta sobresaturada, cuando esta posee ms soluto, del que debera tener gracias al equilibrio de la misma.El correcto crecimiento de los cristales obtenidos en esta prctica, se vio perjudicado, debido a que se presentaron condiciones de alta nucleacin, debida a la sobresaturacin elevada, presentada sobre todo en la formacin del cristal de sulfato de cobre. Estos resultados, fueron ocasionados a que no se agreg lentamente los diferentes reactivos para obtener los cristales, provocando que se crearan regiones en las que la sobresaturacin era muy elevada. Tambin, se present errores en los volmenes de los cristales, provocando que las concentraciones de las molculas presentes en los cristales aumenten, aumentando tambin la sobresaturacin relativa.

Lo que se debe buscar para lograr el crecimiento de los cristales es bajar la sobresaturacin la solucin de tal manera que se disminuye la velocidad de nucleacin y aumenta la velocidad de crecimiento de partculas formando as un cristal grande a el cual se le puede observar la forma de cristalizacin que presentan cada uno de los cristales en estudios. El hecho de bajar la velocidad de nucleacin provoca una demora en la cristalizacin ya que no hay ncleos, donde se pueden aglomerar los iones y lograr el crecimiento del cristal, provocando entonces una lenta aparicin de los cristales. La introduccin de una semilla con favorecer el crecimiento de los cristales, reemplazando el ncleo o los ncleos que se crean lentamente dentro de la solucin. Bibliografa

(1) Costa, J.M. Diccionario de Qumica Fsica, Ediciones Daz de Santos, 2005; pp. 109.(2) Online Dictionary of Crystallography (http://reference.iucr.org/dictionary/Crystal). 13-05-2015(3) Gary L. Miesler, Donald Tarr, Inorganic chemistry, St. Olaf College, Northfield , Minnesota, 3ra edicin, pp 207-208.(4) Wells, A.F. Qumica inorgnica Estructural. EDITORIAL REVERT, 1978, pp 988-989.(5) Complejos de Cobre. http://www.heurema.com/QG/QG21/Complejos%20de%20cobre_II_.pdf (Revisado: Mayo 10 de 2015).(6) Wells, A.F. Qumica inorgnica Estructural. EDITORIAL REVERT, 1978, pp 784-785