Formas Cristalinas Del Carbono 46715f

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE INGENIERIA EN BIOTECNOLOGIA FENÓMENOS DE TRANSPORTE

Nombre: Esteban Antonio Garcés Morales

Fecha: 2017/10/24

NRC: 3075 FORMAS CRISTALINAS DEL CARBONO El carbono es sólido a temperatura ambiente, y según la forma en la que se haya formado, presenta en la naturaleza diferentes formas, conocidas como formas alotrópicas. En la alotropía del carbono, se conocen cinco formas, sin contar con el carbono amorfo, y son: grafito, diamante, fullerenos, carbonos, y nanotubos. Grafito: El grafito posee una estructura laminar (como se puede observar en la figura), las láminas están separadas por capas, y cada capa tiene una separación entra ellas de 3.35 Å, que se corresponde a la suma de los radios de Van der Waals, lo que nos indica que las fuerzas entre las capas debe de ser relativamente débil. Este hecho nos indica la blandura del grafito, así como las propiedades lubricantes, que se suele atribuir al deslizamiento de una capa sobre la otra. Fullerenos: Se forman cuando el grafito se vaporiza en un láser. Esta es una variedad de grupos, grandes que tienen un núcleo constante de átomos de carbono. Se denomina fullereno a dicho agrupamiento de átomos, siendo el más famoso el conocido como C60. Fue descubierto en 1985 por H. Kroto, cuando intentaba estudiar la estructura de una molécula de carbono, misteriosa hasta el momento, que existe en el espacio exterior. La investigación demostró que un modelo de 60 átomos, era más fuerte y estable que el resto, cosa inexplicable en aquel momento. La búsqueda de respuestas sugirió, que los átomos se colocaban en forma de esfera formando hexágonos y pentágonos, haciendo recordar a la forma de la cúpula del arquitecto Richard Buckminster Fuller, de ahí que se les dé el nombre de Fullerenos. Diamante: El diamante tiene una estructura de cristal covalente tridimensional, que se encuentra formado por enlaces C-C interconectados, extendiéndose a través de todo el cristal, por lo que se dice que el diamante es una molécula gigante. La estructura cristalina, es cúbica y se encuentra centrada en la casa, a dicha estructura se la conoce comúnmente como red de diamante. Es uno de los sólidos más duros que se conocen, y posee además una alta densidad, e índice de refracción, siendo la segunda forma alotrópica del carbono más estable (la primera es el grafito). Su característica principal es la dureza (resistencia a la rayadura), propiedad que permite su aplicación fundamentalmente en herramientas de pulido o de corte. FORMAS CRISTALINAS DEL AZUFRE El alótropo más común del azufre en la naturaleza es el S8, o ciclooctaazufre, el cual con una temperatura superior a 95ºC es cristalino formando cristales aciculares, sin embargo, por debajo de dicha temperatura se forman cristales de tipo más grueso. Los cristales, se nombran como monocíclicos y rómbicos, según sus formas, diferenciándose tan solo en la forma en la que las moléculas se van empacando. Ambas formas son polimorfitas una de la otra, no alótropos propiamente dicho. Los polimorfos se pueden definir como distintas estructuras cristalinas en las cuales las unidades del compuesto, que son iguales, se van acomodando de diversa forma.

El ciclooctaazufre es el alótropo que se encuentra en la naturaleza, prácticamente en exclusiva, y el que se produce en la mayoría de las reacciones químicas, por lo cual hablaremos más detenidamente de él. En el punto de fusión, el ciclooctaazufre forma un líquido de un color ocre de baja viscosidad, pero cuando dicho líquido se calienta, se produce un cambio considerable en las propiedades, cuando llega a los 159ºC. Dicha transformación de las propiedades pasa con un aumento de la viscosidad de unas 10^4 veces. FORMA CRISTALINA DEL CARBONATO DE CALCIO Existen dos formas cristalinas del carbonato de calcio conocidas como aragonito y calcita. Cristales de aragonito Aragonito es un polimorfo de carbonato cálcico que a partir de los 400 grados centígrados se transforma en calcita. Forma cristales sencillos o múltiples dando un aspecto de prisma hexagonal, coraloide, fibroso o estalactítico. Se origina en depósitos de baja temperatura, en grutas, zonas de oxidación de yacimientos mineros y fuentes caliente, tambien puede localizarse en algunas rocas sedimentarias y metamórficas y en muchas minas de galena. Cristales de calcita Calcita es uno de los minerales más abundantes en la naturaleza. Presenta una cristalización en el sistema hexagonal, se reconoce con facilidad por su rápida reacción a los ácidos diluidos. La calcita se encuentra en las rocas sedimentarias llamadas caliza, aunque también se puede encontrar en el mármol, una roca que se forma cuando la caliza está sujeta a intenso calor y presión. ISOTROPÍA Un material es isótropo cuando es homogéneo y la respuesta dada a un mismo estímulo es idéntica sea cual sea la dirección del estímulo.

Representación gráfica de los materiales isótropos donde las propiedades físicas del medio son las mismas independientemente de la dirección

Representación gráfica de los materiales anisotrópos donde las propiedades físicas del medio cambian de acuerdo a la dirección analizada TERCERA LEY DE LA TERMODINÁMICA “A la temperatura del cero absoluto la entropía de cualquier sustancia cristalina perfecta es cero”. Esta Ley permite calcular la entropía absoluta de cualquier sustancia a una temperatura y presión de referencia.

Así, la entropía absoluta estándar: SºT será la entropía de un sistema a 1 atm de presión y a la temperatura T, calculada a partir de la tercera Ley de la termodinámica. Para el agua a 25ºC y 1 atm de presión: Sº298

Los términos que se consideran en el cálculo de la entropía absoluta para el agua a 25ºC y 1 atm son: El primer término considera la capacidad calórica a presión constante del agua sólida, el segundo término corresponde al cambio de estado donde Hf es el calor de fusión y Tf la temperatura de fusión del agua a 1 atm de presión. El tercer término corresponde a la capacidad calórica del agua líquida a presión constante. En esta ecuación se está despreciando el efecto de la presión sobre la entropía para el sistema sólido y líquido. Las leyes de la termodinámica permiten modelar los intercambios de energía entre los sistemas y los alrededores y valorar la pérdida de calidad energética en ellos para permitir al ingeniero hacer propuestas de los mejores caminos por los que se puede dar un proceso disminuyendo el deterioro acelerado del medio ambiente. SISTEMA DE REFERENCIA LAGRANGIANA Cada partícula queda identificada por las coordenadas del punto que ocupa inicialmente que se toman como variables independientes. En un enfoque lagrangiano se denomia trayectoria de una partícula a la curva espacianal definida por la ecuación y es el lugar geométrico de todas las posiciones ocupadas por una misma partícula a lo largo del tiempo.

Sistema de referencia lagrangiana SISTEMA DE REFERENCIA EULERIANO En el enfoque denominado euleriano se centra la atención en un punto fijo del espacio de coordenadas x 1, x2, x3 que puede ser ocupado por distintas partículas en tiempos distintos. En este caso las variables x1, x2, x3, juegan el papel de variables independientes. REFERENCIAS https://quimica.laguia2000.com/elementos-quimicos/alotropos-del-azufre https://quimica.laguia2000.com/quimica-inorganica/formas-alotropicas-del-carbono http://www.carbonatocalcico.es/2012/11/07/formas-del-carbonato-calcico-i/ https://es.wikipedia.org/wiki/Tercer_principio_de_la_termodin%C3%A1mica https://es.wikipedia.org/wiki/Especificaci%C3%B3n_lagrangiana_y_euleriana_del_campo_de_flujo