Un sólido reticular o sólido reticular covalente (también llamado sólido cristalino atómico o estructura covalente gigante ) [ 1 ] es un compuesto químico (o elemento) en el que los átomos están unidos por enlaces covalentes en una red continua que se extiende por todo el material. [ 2 ] En un sólido reticular no existen moléculas individuales , y todo el cristal o sólido amorfo puede considerarse una macromolécula . Las fórmulas para los sólidos reticulares, al igual que las de los compuestos iónicos , son proporciones simples de los átomos componentes representados por una unidad de fórmula . [ 3 ]
Ejemplos de sólidos reticulados incluyen el diamante con una red continua de átomos de carbono y el dióxido de silicio o cuarzo con una red tridimensional continua de unidades de SiO₂. El grafito y el grupo de minerales de silicato de la mica consisten estructuralmente en láminas bidimensionales continuas unidas covalentemente dentro de la capa, con otros tipos de enlaces que mantienen unidas las capas. [ 3 ] Los sólidos reticulados desordenados se denominan vidrios . Estos se forman típicamente por enfriamiento rápido de fundidos, de modo que queda poco tiempo para que ocurra el ordenamiento atómico. [ 4 ]
Propiedades
- Dureza: Muy duro, debido a los fuertes enlaces covalentes en toda la red cristalina (sin embargo, la deformación puede ser más fácil en direcciones que no requieren la ruptura de ningún enlace covalente, como ocurre con la flexión o el deslizamiento de láminas en el grafito o la mica).
- Punto de fusión: Alto, ya que la fusión implica la ruptura de enlaces covalentes (en lugar de simplemente superar fuerzas intermoleculares más débiles). [ 5 ]
- Conductividad eléctrica en fase sólida : Variable, [ 6 ] dependiendo de la naturaleza del enlace: los sólidos reticulares en los que todos los electrones se utilizan para enlaces sigma (por ejemplo, diamante, cuarzo) son malos conductores, ya que no hay electrones deslocalizados. Sin embargo, los sólidos reticulares con enlaces pi deslocalizados (por ejemplo, grafito) o dopantes pueden exhibir conductividad similar a la de los metales.
- Conductividad eléctrica en fase líquida: Baja, ya que la macromolécula está compuesta de átomos neutros, lo que significa que la fusión no libera nuevos portadores de carga (como ocurriría con un compuesto iónico).
- Solubilidad: Generalmente insoluble en cualquier disolvente debido a la dificultad de solvatar una molécula tan grande.
Ejemplos
- Nitruro de boro (BN)
- Diamante (carbono, C)
- Cuarzo (SiO 2 )
- Diboruro de renio (ReB 2 )
- Carburo de silicio (moissanita, carborundo, SiC)
- Silicio (Si)
- Germanio (Ge)
- Nitruro de aluminio (AlN)
- Alótropo α-estaño (estaño gris, Sn)
Véase también
- Enlaces en sólidos : descripción general de los diferentes tipos de enlaces en sólidos
- Sólidos moleculares : materiales que contienen moléculas discretas unidas por enlaces intermoleculares débiles.
- Sólidos iónicos ( sales ): materiales con una red de enlaces iónicos fuertes en lugar de enlaces covalentes.
- Metales : materiales unidos por fuertes enlaces metálicos en lugar de enlaces covalentes.
- Materiales en capas : materiales con redes de enlaces fuertes dentro de láminas bidimensionales con enlaces mucho más débiles entre las láminas.
- Polímeros : materiales con enlaces fuertes dentro de cadenas unidimensionales y enlaces mucho más débiles entre las cadenas.
Referencias
- ↑ "Propiedades de los sólidos" . www.chem.fsu.edu . Consultado el 8 de febrero de 2021 .
- ↑ "Red" . Libro de Oro de la IUPAC .
- 1 2 Steven S. Zumdahl; Susan A. Zumdahl (2000), Química (5.ª ed.), Houghton Mifflin , págs. 470–6 , ISBN 0-618-03591-5
- ↑ Zarzycki, J. Vidrios y el estado vítreo, Cambridge University Press, Nueva York, 1982.
- ↑ Ebbing, Darrell D., y RAD Wentworth. Química introductoria. 2.ª ed. Boston: Houghton Mifflin, 1998. Impreso.
- ↑ Brown, Theodore L.; LeMay, H. Eugene Jr.; Bursten, Bruce E.; Murphy, Catherine J. (2009). Química: La ciencia central (11.ª ed.). Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall . págs. 466–7 . ISBN 978-0-13-600617-6.
- Enlace químico