ESTRUCTURAS DE LOS METALES
SHIRLI PAOLA OLIVERAS
LUZ VEGA BUSTO
ESTRUCTURAS DEL METAL
Estudios de difracción de rayos X han permitido determinar la estructura de muchos elementos metálicos, revelando la existencia de empaquetamientos compactos en muchos de ellos. Ello indica que presenta una débil tendencia a formar en esas estructuras
enlaces covalentes dirigidos. Una consecuencia del compactación es la alta densidad de dichos metales, ya que existe una gran
cantidad de masa en un volumen mínimo. La Tabla 1 muestra las estructura cristalinas que presentan algunos metales en
condiciones suaves.
. Estructuras cristalinas de elementos metálicos a 25ºC y 1atm
Estructura cristalina Elemento Hexagonal compacta Be, Cd, Co, Mg, Ti, Zn Cúbica compacta Ag, Al, Au, Ca, Cu, Ni, Pb, Pt Cúbica centrada en el cuerpo Ba, Cr, Fe, W, alcalinos Cúbica-primitiva Po
En la Tabla aparecen dos estructuras no comentadas hasta ahora: la cúbica centrada en el cuerpo y la cúbica primitiva. Estas son dos
estructuras menos compactas que las dos anteriores. La estructura cúbica centrada en el cuerpo presenta como celda unidad un cubo formado por ocho esferas con una novena esfera en el centro del cubo (Figura 5). Los
metales con esta estructura presentan, obviamente, un número de coordinación ocho. Una estructura aún menos frecuente es la cúbica primitiva, cuya celda unidad coincide con la anterior exceptuando la
esfera del centro del cubo. El número de coordinación en esta estructura es seis, y tan sólo la presenta el Po a presión y temperatura ambientes. Con estas cuatro estructuras se pueden explicar la inmensa mayoría de
las estructuras que presentan los metales, pues en muchos casos las estructuras reales son mezclas de las mismas.
El polimorfismo de los metales. Se define polimorfismo como la capacidad de adoptar distintas
formas cristalinas, bajo distintas condiciones de presión y temperatura. Así, por ejemplo, el hierro presenta distintas
transiciones en fase sólida conforme se va calentando. Una característica general es que las fases más compactas suelen ser las termodinámicamente más favorables a temperaturas
bajas, mientras que las menos compactas lo serán a altas temperaturas.
Los radios atómicos de los metales. En un capítulo anterior se ha definido el radio metálico como
la distancia entre los centros de dos átomos vecinos. Sin embargo, ahora es ya posible adivinar que tales distancias no van a ser iguales a lo largo del cristal, y un mismo elemento
que presente dos estructuras distintas presentaría radios metálicos distintos. Un extenso estudio sobre las distancias
internucleares en un amplio número de elementos polimórfico permitió a Goldschmidt proponer un método para calcular el
radio metálico promedio en función del número de coordinación
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