Serie 1 - DePa

Química del Estado Sólido. <strong>Serie</strong> 1 Febrero-2013<br />

1. Calcule la fracción del espacio llenado por esferas duras que tienen punto de tangencia con todos sus<br />

vecinos más próximos y que están en la siguiente configuración.<br />

a) cúbica primitiva o simple<br />

b) bcc<br />

c) fcc<br />

d) hexagonal compacta<br />

2.-Calcula el valor de la densidad para el Fe, compáralo con el de la literatura y da tu opinión sobre el<br />

modelo de átomos como esferas rígidas utilizado en el estudio de estructuras cristalinas. La estructura del<br />

Fe es BCC y su parámetro de red es ao = 2.866 Å<br />

3.-El talco es un complejo mineral de silicato cuya fórmula es Mg3Si4O10(OH)2. Los parámetros de su<br />

celda monoclínica corresponden a a = 5.287 Å, b = 9.158 Å, c = 18.95 Å y β = 99.50°. Si hay cuatro<br />

unidades fórmula en la celda unitaria, determina la densidad del talco.<br />

4.-Una celda cúbica centrada en las caras contiene 8 átomos de tipo X en las esquinas de la celda y 6 X<br />

átomos en las caras. ¿Cuál es la fórmula cristalográfica de este material?<br />

5.-Un metal con una estructura cúbica tiene una densidad de 2.6 g/cm 3 , un peso atómico de 87.62 g/mol, y<br />

un parámetro de red de 6.0849 Å. Sólo un átomo esta asociado con cada punto de la red. Determinar la<br />

estructura cristalina del metal.<br />

6. El hierro en estructura bcc a 298 K tiene una densidad de 7.86 g/cm3 y el parámetro de malla (a0) vale<br />

2.867 Å. Calcule el numero de Avogadro a partir de estos datos.<br />

7. Calcule el volumen de la celda hexagonal unitaria de nitrato de sodio que tiene parámetros de<br />

a=1692.9 pm y c= 506.96 pm<br />

8. La celda unitaria ortorrómbica de NiSO4 tiene los parámetros a=634 pm, b=784 pm, y c= 516<br />

pm. La densidad del sólido se estima en 3.9 g/cm3. Determine el número de unidades de formula<br />

por celda unitaria y calcule de manera más precisa el valor de la densidad.<br />

9. La celda unitaria ortorrómbica de un compuesto de masa molar igual a 135.01 g/mol tiene<br />

como parámetros a= 589 pm, b= 822, c=798 pm. La densidad del sólido se estima en 2.9 g/cm 3 .<br />

Determine el número de unidades de fórmula por celda unitaria y calcule de mejor manera la<br />

densidad del compuesto.<br />

10. Estime usted el factor de empacamiento para un conjunto de cilindros en estructura de<br />

empacamiento compacto.<br />

11. Calcule usted el factor de empacamiento para los triángulos equiláteros que se le muestran a<br />

continuación.

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12. Verifique que la relación de radios para una coordinación 6 es de 0.414<br />

13. Verifique que la relación de radios para una coordinación 8 es de 0.732<br />

14. calcule el factor de empacamiento para una celda unitaria cúbica centrada en 2 caras (C)<br />

15. Explique si existe una contracción o una expansión en el titanio cuando se transforma de hcp<br />

a bcc; los radios atómicos son 145.8 pm en hcp y 142.5 pm en bcc<br />

16. Existe una expansión o una compresión cuando el Fe se transforma de hcp a bcc; los radios<br />

son 126 pm en hcp y 122 pm en bcc