Soluciones solidas

1850 palabras 8 páginas
SOLUCIONES SOLIDAS.
Una solución sólida es una solución en estado sólido de uno o más solutos en un solvente. Tal mezcla es considerada una solución en lugar de un compuesto siempre que la estructura cristalina del disolvente permanezca sin cambios al ser sustituidos sus átomos por los átomos de los solutos y además la mezcla permanezca homogénea.
El soluto puede incorporarse dentro de la estructura cristalina del disolvente bien mediante sustitución, reemplazando cada partícula del disolvente por una partícula del soluto, o bien de forma intersticial, encajándose cada partícula de soluto dentro del espacio que hay entre partículas del disolvente. Ambos tipos de solución sólida afectan a las propiedades del material ya que distorsionan,
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A medida que aumenta la diferencia en tamaños la sustitución que puede ocurrir es menor. Solo 20% de los átomos de cobre pueden ser reemplazados por aluminio, por que este tiene un radio de 1.431 A comparado con solo 1.278 A del cobre. Si hay más de un 15% de diferencia en los radios de dos clases de átomos, es muy raro que se presente una solubilidad solida extensa. Hay restricciones adicionales en la solubilidad cuando los dos componentes tiene estructuras o valencias diferentes.
El factor limitante es el numero de los átomos sustituidos, mas que el peso de los átomos que son sustituidos. Sin embargo los ingenieros comúnmente expresan la composición como porcentaje en peso. Por lo tanto es necesario conocer como expresar el porcentaje en peso en términos del porcentaje atómico y viceversa.

FIG: 2 Solución solida sustitucional ordenada. La mayoría (aunque no todos) de los átomos están coordinados con átomos de otro tipo. Si el ordenamiento es completo se forma un compuesto.
SOLUCIONES SOLIDAS INTERSTICIALES
En otro tipo de solución solida. Ilustrado en la siguiente figura, un átomo pequeño puede estar localizado en los intersticios entre átomos más grandes. El carbono en el hierro es un ejemplo de esto. A temperaturas por debajo de los 912 grados centígrados (1673 grados Fahrenheit) hay un intervalo de temperaturas en el cual el hierro tiene un estructura cF. En la red cF existe un intersticio o “agujero”, relativamente grande en el centro e la celda

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