Problema resuelto del estado sólido modelo PAU selectividad de Madrid 2007_08

Cuestión nº1 (2 puntos)
Conteste brevemente a las siguientes cuestiones:
a) Una sustancia formada por enlaces covalentes, ¿será un buen conductor eléctrico? ¿por qué? (0,5 puntos)
b) ¿En qué se diferencia un sólido cristalino de uno amorfo? (0,5 puntos)
c) ¿En qué consiste el fenómeno de la alotropía? (0,5 puntos)
d) ¿Cuáles son los tres tipos de cristalización más comunes de los metales? (0,5 puntos)

a) No es buen conductor eléctrico, debido a que la molécula que se forma es neutra.
La falta de conductividad en estas sustancias se puede explicar porque los electrones de enlace están fuertemente localizados atraídos por los dos núcleos de los átomos enlazados.

b) En la disposición de iones, átomos o moléculas.
En un sólido amorfo las partículas que lo forman carecen de disposición ordenada, mientras que en un sólido cristalino están dispuestas de manera regular y ordenada de forma simétrica en celdas elementales, que se repiten indefinidamente formando una estructura cristalina.
Luego, los sólidos cristalinos tienen formas y caras bien definidas, por ejemplo el cuarzo, mientras que un sólido amorfo, como es el vidrio, carece de estas formas y caras bien definidas.

c) Polimorfismo: Capacidad de un material sólido de existir en más de una estructura cristalina, todas ellas con la misma composición de elementos químicos, dependiendo de la presión y temperatura a la que estén expuestos.
Cuando las sustancias polimorfas son elementos puros, entonces se llama alotropía.
Son estados alotrópicos del hierro:
• Hierro α, ferrita: existe desde -273 ºC a 768 ºC y cristaliza en BCC.
• Hierro β: existe desde 768 ºC a 910 ºC y cristaliza en BCC.
• Hierro γ, austenita: existe desde 910 ºC a 1400 ºC y cristaliza en FCC.
• Hierro δ: existe desde 1400 ºC hasta su punto de fusión 1539 ºC y cristaliza en BCC, pero con la arista de la celda unidad más grande.

d) La mayor parte de los metales cristalizan en redes con empaquetamiento denso:
Cúbica centrada en el cuerpo (BCC).
Cúbica centrada en las caras (FCC).
Hexagonal compacta ( HCP).