Instituto Politcnico Nacional Escuela Superior de Ingeniera Mecnica y Elctrica Unidad Culhuacan Ingeniera en Comunicacin y Electrnica

Prctica No. 3: Crecimiento de CristalesINTEGRANTES Bucio Iturralde Joselino Segura Delgado Aldo Ramrez Caldern Edgar Arturo Hernndez Gonzlez Gerardo

Grupo: 1EV5 Fecha de Practica: 27/09/10

IntroduccinLa cristalizacin consiste en la formacin de cuerpos slidos dentro de una fase homognea liquida o gaseosa. Los cristales tienen aplicacin tanto en el campo cientfico como en el tecnolgico. Durante el proceso de formacin de los cristales se obtiene un monocristal, pero si se forman varios cristales juntos se dice que se obtiene una estructura policristalina.

Revisin BibliogrficaCristalografa es la ciencia que estudia los solidos cristalinos y los principios que gobiernan su crecimiento, forma externa y estructura interna. Que es un slido cristalino? Es aquel material en estado solido en el que los atomos se estructuran en redes basadas en repeticiones tridimensionales de sus componentes. Que es un cristal? Se denomina cristal a la forma poliedrica regular, limitada por caras lisas, que adquiere un compuesto quimico bajo la influencia de sus fuerzas interatomicas cuando pasa, en condiciones apropiadas, del estado liquido o gaseoso al solido.

La cristalizacin es el proceso por el cual se forma un slido cristalino, ya sea a partir de un gas, un lquido o una disolucin. La cristalizacin es un proceso en donde los iones, tomos o molculas que constituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales, que se emplea en qumica con bastante frecuencia para purificar una sustancia slida. La operacin de cristalizacin es aquella por medio de la cual se separa un componente de una solucin liquida transfirindolo a la fase slida en forma de cristales que precipitan. Es una operacin necesaria para todo producto qumico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales. Se han desarrollado diferentes tcnicas al respecto: - Enfriamiento de una disolucin de concentracin baja: - Cambio de disolvente: - Evaporacin del disolvente: - Sublimacin:

- Enfriamiento selectivo de un slido fundido

Metodologa1.- En el laboratorio se nos entrego un cristal germen y un frasco de vidrio de aproximadamente 50 ml que contena una solucin sobre saturada de sulfato de cobre. 2.- A la tapa del frasco le hiso un hoyo muy pequeo por donde pasara el hilo de algodn. 3.- En un extremo del hilo de algodn se amarro el hilo germen que nos fue proporcionado, y el otro extremo del hilo se paso por el orificio de la tapa. 4.- Se sumergi el cristal germen en la solucin de sulfato de cobre, procurando que quedara suspendido en la solucin. 5.- Se cerr el frasco y se peg con un poco de cinta adhesiva el hilo a la tapa del frasco. 6.- Se guardo el frasco en un lugar donde no hubiera cambios de temperatura, vibracin o se moviera constantemente el frasco, para que creciera el cristal. 7.- Se tomaron fotos diarias del crecimiento del cristal durante seis das. 8.- Se devolvi la solucin sobrante al profesor.

Resultados Primera Foto: 20/Sept./2010

Segunda Foto: 21/Sept./2010

Tercera Foto: 22/Sept./2010

Cuarta Foto: 23/Sept./2010

Quinta Foto: 24/Sept./2010

Sexta Foto: 27/Sept./2010

Discusin Hernndez Gonzlez Gerardo.De acuerdo con mi pre-investigacin y la informacin de la prctica la solucin acuosa para el crecimiento del cristal deba estar sobresaturada, recordemos que esto se logra al calentar una solucin saturada para que admita ms soluto, de esta manera al colocar el cristal en la solucin y someter esta ultima a enfriamiento, ese soluto que se introdujo al calentar la solucin formara enlaces con el cristal, entonces podemos pensar que por alguna de las anteriores condiciones no vimos crecimiento del cristal (temperatura y sobresaturacin) ya que si la solucin no estaba

sobresaturada, no habra soluto que se aadiera al cristal, y si la temperatura de enfriamiento no era suficiente tampoco sera posible que el soluto formara parte del cristal, en nuestro caso creo que ninguna de las condiciones anteriores se cumplieron y por eso no tuvimos crecimiento de cristal

Conclusin Hernndez Gonzlez GerardoNosotros 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 sobresaturacin de la solucin quiz no estaba sobresaturada (solo saturada), o la temperatura de enfriamiento para el crecimiento del cristal no era la adecuada, creo que sera mas factible realizar esta operacin en el laboratorio donde podemos obtener la condiciones adecuadas para el crecimiento del cristal.

Bibliografahttp://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 Qumica 3 Ed.Esfinge Autores: Xavier Rodrguez Higuera Olga Magaa Coria

Cuestionario1. Al sembrar un cristal en su misma solucin, explique que sucede cuando: La solucin no es saturada La solucin es saturada La solucin es sobresaturada R= Tanto en la solucin no saturada como en la saturada no ocurre nada ya que no hay un excedente de soluto. Pero en la solucin sobresaturada el cristal crece debido a que se afecto la capacidad de disolver del disolvente calentndolo para que pudiera disolver ms soluto, por lo tanto si se enfra el disolvente su capacidad de disolver va disminuyendo lo que ocasiona que se vaya liberando el soluto excedente, el cual ser absorbido por el cristal lo que har que este crezca. 2. Explique las aplicaciones importantes del crecimiento de los monocristales en los semiconductores. R= Los monocristales posibilitan el desarrollo de transistores y materiales semiconductores, ya que se fabrican bsicamente sobre un monocristal 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, tambin los monocristales se usan para dopar (agregar impurezas) a un material semiconductor intrnseco para volverlo un material semiconductor extrnseco para poder aumentar el nmero de portadores de carga libres (ya sea positivos o negativos). 3. Describa que es un eje de simetra e indique cuntos presenta la estructura cbica, triclnica y monoclnica. R= Un eje de simetra es una lnea imaginaria que pasa a travs del cristal, alrededor de la cual, al realizar ste un giro completo, repite dos o ms veces el mismo aspecto. Los ejes pueden ser: monarios, si giran el motivo una vez (360); binarios, si lo giran dos veces (180); ternarios, si lo giran tres veces (120); cuaternarios, si lo giran cuatro veces (90); o senarios, si giran el motivo seis veces (60). La estructura cubica posee cuatro ejes de rotacin ternarios inclinados a 109,47. La estructura triclnica no posee ninguna simetra mnima. La estructura monoclnica presenta como simetra mnima un eje de rotacin binario. 4. Describa que es un plano de simetra e indique cuntos presenta la estructura cbica, triclnica y monoclnica.

R= Un plano de simetra es un plano imaginario que divide el cristal en dos mitades simtricas especulares dentro de la celda. Puede haber mltiples planos de simetra. Se representa con la letra m. La estructura cubica posee cuatro planos de simetra. La estructura triclnica no posee ninguna simetra mnima. La estructura monoclnica presenta como simetra mnima un plano de simetra. 5. Explique la diferencia entre cristal y vidrio. R= El cristal es un slido homogneo que presenta una estructura interna ordenada de sus partculas reticulares y el vidrio es el resultado de la fusin de ciertos ingredientes como el slice, la sosa, la cal o el xido 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.