Estructuras Cristalinas en Metales: BCC, FCC y HC

Resumen

Los átomos de los metales ocupan posiciones de equilibrio llamadas redes cristalinas. El documento describe tres redes comunes en los metales: la cúbica centrada en el cuerpo (BCC), la cúbica centrada en las caras (FCC) y la hexagonal compacta (HC). Explica cuántos átomos equivalentes tiene cada celda y cómo se comporta cada red frente a la deformación. Un estudiante aprenderá a diferenciar estas tres redes.

Puntos clave

Los átomos de los metales ocupan posiciones de equilibrio predeterminadas, llamadas redes cristalinas.
Las tres redes comunes en los metales son la BCC, la FCC y la HC.
La red BCC tiene un átomo en el centro del cubo y otro en cada uno de los ocho vértices: el equivalente a dos átomos por cristal.
La red FCC tiene un átomo en el centro de cada cara y otro en cada vértice: el equivalente a cuatro átomos por cristal.
La red HC forma un prisma hexagonal, con un átomo en el centro de cada base, otro en cada vértice y tres átomos en un plano interior.
Los metales con estructura FCC son fácilmente deformables.

Ponte a prueba

Composición de la Materia: Estructuras Cristalinas

Todos los metales, excepto el mercurio, se encuentran en estado sólido a temperatura ambiente. Esto se debe a que sus átomos ocupan posiciones espaciales de equilibrio predeterminadas, llamadas redes cristalinas.

Redes Cristalinas en Metales

En los metales, son comunes tres tipos de redes cristalinas:

Red cúbica centrada en el cuerpo (BCC)
Red cúbica centrada en las caras (FCC)
Red hexagonal compacta (HC)

Red Cúbica Centrada en el Cuerpo (BCC)

En esta estructura, los átomos forman un cubo. Un átomo ocupa el centro del cubo y otros ocupan cada uno de los ocho vértices. Cada átomo en los vértices pertenece a ocho cubos adyacentes. Por lo tanto, cada cristal de esta red tiene el equivalente a dos átomos. Los metales con estructura BCC, como el hierro α, cromo, titanio, molibdeno, tungsteno, niobio, vanadio, circonio, talio, sodio y potasio, son generalmente muy resistentes a la deformación.

Red Cúbica Centrada en las Caras (FCC)

En esta estructura, un átomo ocupa el centro de cada una de las seis caras del cubo y otro ocupa cada uno de los ocho vértices. Cada átomo en las caras pertenece a dos cubos adyacentes, y cada átomo en los vértices pertenece a ocho cubos. Por lo tanto, cada cristal de esta red tiene el equivalente a cuatro átomos. Los metales con estructura FCC, como el hierro γ, cobre, plata, platino, oro, plomo, níquel y aluminio, son fácilmente deformables.

Red Hexagonal Compacta (HC)

En esta estructura, los átomos forman un prisma hexagonal. Un átomo se encuentra en el centro de cada base hexagonal, otro en cada vértice del prisma y tres átomos más en un plano horizontal interior.

Preguntas frecuentes

¿Qué es una red cristalina?

Es la posición de equilibrio predeterminada que ocupan los átomos de un sólido. En los metales, son comunes tres tipos de red: BCC, FCC y HC.

¿Cuántos átomos equivalentes tiene una celda BCC?

Una celda BCC tiene el equivalente a dos átomos. Hay un átomo en el centro y otros ocho en los vértices, y cada átomo de vértice pertenece a ocho cubos adyacentes.

¿Qué diferencia hay entre una red FCC y una BCC?

La FCC tiene un átomo en el centro de cada una de las seis caras, además de los ocho vértices, y equivale a cuatro átomos. La BCC solo tiene un átomo en el centro del cubo y equivale a dos.