Práctica 3 Química crecimiento de cristales PDF

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA UNIDAD CULHUACAN Materia: Química Básica Práctica Nº1: “Crecimiento de Cristales”. Grupo: 1CV34 Equipo: 2 Integrantes: Camacho González Jonathan Iván Gaspar Diego Jenifer Itzel Mantilla Rios Carlos Daniel Suarez Flore...

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA UNIDAD CULHUACAN

Materia: Química Básica

Práctica Nº1: “Crecimiento de Cristales”. Grupo: 1CV34

Equipo: 2

Integrantes: Camacho González Jonathan Iván Gaspar Diego Jenifer Itzel Mantilla Rios Carlos Daniel Suarez Flores Iraís Profesor: QFB Fernando David Aquino Salinas

Fecha de entrega: 10 de octubre del 2018

Introducción La cristalización es un proceso por el cual a partir de un gas, un líquido o una disolución los iones, átomos o moléculas establecen enlaces hasta formar una red cristalina, la unidad básica de un cristal. La cristalización se emplea con bastante frecuencia en Química para purificar una sustancia sólida Permite separar sustancias que forman un sistema material homogéneo, por ejemplo: el agua potable es una solución formada por agua y sales disueltas en ella. Los tres métodos más conocidos son: Evaporación o capitalización, cromatografía y destilación. La operación de cristalización es el proceso por medio del cual se separa un componente de una solución liquida transfiriéndolo a la fase sólida en forma de cristales que precipitan. Es una operación necesaria para todo producto químico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales, ya sea el azúcar o sacarosa, la sal común o cloruro de sodio. Si se prepara una disolución concentrada a altas temperatura y se enfría, se forma una disolución sobresaturada, que es aquella que tiene, momentáneamente, más soluto disuelto que el admisible por la disolución a esa temperatura en condiciones de equilibrio. Posteriormente, se puede conseguir que la disolución cristalice mediante un enfriamiento controlado. Esencialmente cristaliza el compuesto principal, y las que se enriquecen con las impurezas presentes en la mezcla inicial al no alcanzar su límite de solubilidad.

Tabla de resultados

Sustancia seleccionada

Sulfato de cobre

Color Tamaño del germen Forma del germen

Azul 2.5cm x 1.7cm Romboide

Forma del cristal

Romboédrico

Cálculos efectuados De acuerdo con la investigación y la información de la práctica la solución acuosa para el crecimiento del cristal debía estar sobresaturada, recordemos que esto se logra al calentar una solución saturada para que admita más soluto, de esta manera al colocar el cristal en la solución y someter esta última a enfriamiento, ese soluto que se introdujo al calentar la solución formara enlaces con el cristal, entonces podemos pensar que por alguna de las anteriores condiciones no vimos crecimiento total del cristal (temperatura y sobresaturación) ya que si la solución no estaba sobresaturada, no habría soluto que se añadiera al cristal, y si la temperatura de enfriamiento no era suficiente tampoco sería posible que el soluto formara parte del cristal, en nuestro caso ninguna de las condiciones anteriores se cumplieron y por eso no tuvimos crecimiento de cristal.

Descripción

Sulfato de cobre

del cristal Color Sistema cristalino Invariante Elementos de simetría Ejes de simetría Planos de simetría

Azul hexagonal Si(x) No() Plano, eje y centro C1() C2() C3(x) C4() C5() C6() Perpendiculares(x) Diagonales() Paralelos()

Análisis de Resultados El cristal no obtuvo un crecimiento formidable pues esto se debe a que el mismo no se desarrolló correctamente pero su crecimiento es debe tomar en cuenta ya que eso nos demuestra que la solución ya no contaba con las óptimas condiciones para el desarbolo del propio cristal.

Conclusiones:

No logramos hacer que el cristal creciera y conforme a lo investigado, el crecimiento se vio afectado debido a que las condiciones para hacerlo crecer no eran las adecuadas, con esto me refiero a la sobresaturación de la solución quizá no estaba sobresaturada (solo saturada), o la temperatura de enfriamiento para el crecimiento del cristal no era la adecuada, creo que sería más factible realizar esta operación en el laboratorio donde podemos obtener la condiciones adecuadas para el crecimiento del cristal.

Cuestionario 1. Al sembrar un cristal en su misma solución, explique qué sucede cuando:  La solución no es saturada  La solución es saturada  La solución es sobresaturada Tanto en la solución no saturada como en la saturada no ocurre nada ya que no hay un excedente de soluto. Pero en la solución sobresaturada el cristal crece debido a que se afectó la capacidad de disolver del disolvente calentándolo para que pudiera actuar más sobre el soluto, por lo tanto, si se enfría el disolvente su capacidad va disminuyendo lo que ocasiona que se vaya liberando el soluto excedente, el cual será absorbido por el cristal lo que hará que este crezca. 2. Explique las aplicaciones importantes del crecimiento de los mono cristales en los semiconductores. Los mono cristales posibilitan el desarrollo de transistores y materiales semiconductores, ya que se fabrican básicamente sobre un mono cristal de Germanio, Silicio o Arseniuro de galio, que tienen cualidades de semiconductores, estado intermedio entre conductores como los metales y los aislantes como el diamante. Sobre el sustrato de cristal, se contaminan en forma muy controlada tres zonas, dos de las cuales son del mismo tipo, también los mono cristales se usan para dopar (agregar impurezas) a un material semiconductor intrínseco para volverlo un material semiconductor extrínseco para poder aumentar el número de portadores descarga libres (ya sea positivos o negativos).

3. Describa que es un eje de simetría e indique cuántos presenta la estructura cúbica, triclínica y monoclínica.

Un eje de simetría es una línea imaginaria que pasa a través del cristal, alrededor de la cual, al realizar éste un giro completo, repite dos o más veces el mismo aspecto. Los ejes pueden ser: monarios, si giran el motivo una vez (360º); binarios, silo giran dos veces (180º); ternarios, si lo giran tres veces (120º); cuaternarios, si lo giran cuatro veces (90º); o senarios, si giran el motivo seis veces (60º).  La estructura cubica posee cuatro ejes de rotación ternarios inclinados a 109,47º.  La estructura triclínica no posee ninguna simetría mínima.  La estructura monoclínica presenta como simetría mínima un eje de rotación binario. 4. Describa que es un plano de simetría e indique cuántos presenta la estructura cúbica, triclínica y monoclínica. Un plano de simetría es un plano imaginario que divide el cristal en dos mitades simétricas especulares dentro de la celda. Puede haber múltiples planos de simetría. Se representa con la letra m La estructura cubica posee cuatro planos de simetría. La estructura triclínica no posee ninguna simetría mínima. La estructura monoclínica presenta como simetría mínima un plano de simetría. 5. Explique la diferencia entre cristal y vidrio. El cristal es un sólido homogéneo que presenta una estructura interna ordenada de sus partículas reticulares y el vidrio es el resultado de la fusión de ciertos ingredientes como la sílice, la sosa, la cal o el óxido de plomo, aparte el vidrio, a diferencia de un cristal, es amorfo, por lo cual no posee las propiedades moleculares necesarias para ser considerado como un cristal.

Bibliografía  http://gea.ciens.ucv.ve/ggarban/mineralogia/Presentaciones

%20pdf/Introduccion%20a%20la%20cristalografia.pdf  http://www.ibt.unam.mx/computo/pdfs/met/Cristalografia.pdf  http://laguna.fmedic.unam.mx/~evazquez/0403/cristalografia%20de

%20rayos%20x.html...