Page 511 - Quimica - Undécima Edición

11.4 Estructura cristalina 481

Figura 11.17 Tres tipos de
celdas cúbicas. En realidad, las
esferas representan átomos,
moléculas o iones que están en
contacto entre sí en estas celdas
cúbicas.

Cúbica simple Cúbica centrada en el cuerpo Cúbica centrada en las caras

mero de coordinación de 6 porque tiene seis vecinos imnediatos. El número de coordi-
nación se defi ne como el número de átomos (o iones) que rodean un átomo (o ion) en
una red cristalina. Su magnitud refl eja qué tan compactas están empacadas las esferas:
cuanto mayor es el número de coordinación, más juntas están las esferas. La unidad bá-
sica que se repite en la distribución de las esferas recién descrita se denomina celda cú-
bica simple (scc, por sus siglas en inglés, simple cubic cell) [fi gura 11.16b)].
Los otros tipos de celdas cúbicas son la celda cúbica centrada en el cuerpo (bcc, por
sus siglas en inglés, body-centered cubic cell) y la celda cúbica centrada en las caras
(fcc, por sus siglas en inglés, face-centered cubic cell) (fi gura 11.17). Una distribución
cúbica centrada en el cuerpo se distingue de una cúbica simple en que la segunda capa
de esferas se acomoda en los huecos de la primera capa, en tanto que la tercera lo hace
en los huecos de la segunda capa (fi gura 11.18). Cada esfera de esta estructura tiene un
número de coordinación de 8 (cada una está en contacto con cuatro esferas de la capa
superior y cuatro de la capa inferior). En la celda cúbica centrada en las caras hay esferas
en el centro de cada una de las seis caras del cubo, además de las ocho esferas de los
vértices.
Dado que cada celda unitaria de un sólido cristalino es adyacente a otras celdas uni-
tarias, la mayoría de los átomos de la celda se comparten con las celdas vecinas. Por
ejemplo, en todos los tipos de celdas cúbicas cada átomo del vértice pertenece a ocho
celdas unitarias [fi gura 11.19a)]; un átomo en una arista está compartido por cuatro celdas
unitarias [fi gura 11.19b)]; un átomo centrado en las caras es compartido por dos celdas
unitarias [fi gura 11.19c)]. Puesto que cada esfera del vértice es compartida por ocho cel-
das unitarias y hay ocho vértices en un cubo, dentro de una celda cúbica simple habrá el
equivalente a una sola esfera completa (vea la fi gura 11.17). Una celda cúbica centrada
en el cuerpo contiene el equivalente a dos esferas completas, una en el centro y otra pro-
ducto de la contribución de las ocho esferas compartidas en los vértices. Una celda cúbi-
ca centrada en las caras contiene cuatro esferas completas, tres que se constituyen a
partir de los seis átomos centrados en las caras y otra más de las ocho esferas compartidas
en los vértices.

Figura 11.18 Disposición de
esferas idénticas en un arreglo
cúbico centrado en el cuerpo.
a) Vista superior. b) Defi nición de
una celda unitaria cúbica centrada
en el cuerpo. c) Hay un equivalen-
te de dos esferas completas
dentro de una celda unitaria cúbica
a) b) c) centrada en el cuerpo.