Espaciamiento atómico

Distancia entre dos núcleos
(Arriba) Estructura cristalina de diamante , que muestra un espaciado atómico de 0,154 nm. (Abajo) Estructura cristalina de grafito, que muestra un espaciado atómico de 0,142 nm.

El espaciamiento atómico se refiere a la distancia entre los núcleos de los átomos en un material. Este espacio es extremadamente grande en comparación con el tamaño del núcleo atómico y está relacionado con los enlaces químicos que unen a los átomos. [1] En materiales sólidos, el espaciamiento atómico se describe por las longitudes de enlace de sus átomos. En sólidos ordenados, el espaciamiento atómico entre dos átomos enlazados generalmente es de alrededor de unos pocos ångströms (Å), que es del orden de 10 −10 metros (ver Constante de red ). Sin embargo, en gases de muy baja densidad (por ejemplo, en el espacio exterior ) la distancia promedio entre átomos puede ser tan grande como un metro . En este caso, el espaciamiento atómico no se refiere a la longitud del enlace.

El espaciamiento atómico de las estructuras cristalinas se determina generalmente haciendo pasar una onda electromagnética de frecuencia conocida a través del material y utilizando las leyes de difracción para determinar su espaciamiento atómico. El espaciamiento atómico de los materiales amorfos (como el vidrio ) varía sustancialmente entre diferentes pares de átomos, por lo que la difracción no se puede utilizar para determinar con precisión el espaciamiento atómico. En este caso, la longitud de enlace promedio es una forma común de expresar la distancia entre sus átomos. [ cita requerida ]

Ejemplo

La longitud de los enlaces entre diferentes elementos de las moléculas se puede determinar mediante el uso de los radios atómicos de los átomos. El carbono se enlaza consigo mismo para formar dos sólidos de red covalente. [2] El enlace CC del diamante tiene una distancia de cada carbono, ya que , mientras que el enlace CC del grafito tiene una distancia de cada carbono, ya que . Aunque ambos enlaces se dan entre el mismo par de elementos, pueden tener diferentes longitudes de enlace. [3] 3 a 4 0,154   Nuevo Méjico {\displaystyle {\frac {{\sqrt {3}}a}{4}}\aproximadamente 0,154\ {\text{nm}}} a diamante 0,357   Nuevo Méjico {\displaystyle a_{\text{diamante}}\aproximadamente 0,357\ {\text{nm}}} a 3 0,142   Nuevo Méjico {\displaystyle {\frac {a}{\sqrt {3}}}\aproximadamente 0,142\ {\text{nm}}} a grafito 0,246   Nuevo Méjico {\displaystyle a_{\text{grafito}}\aproximadamente 0,246\ {\text{nm}}}

Referencias

  1. ^ Kittel, Charles (11 de noviembre de 2004). Introducción a la física del estado sólido (8.ª edición). Wiley. ISBN 047141526X.
  2. ^ Rossi, Miriam. "¿Cómo pueden el grafito y el diamante ser tan diferentes si ambos están compuestos de carbono puro?". Scientific American . Scientific American . Consultado el 9 de octubre de 2007 .
  3. ^ Brown; Lemay; Bursten (1997). Química, la ciencia central . Upper Saddle River, Nueva Jersey: Simon and Schuster. Págs. 412-413.
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