Paso 10: Más información sobre crecimiento de cristales
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El estudio de cristales y su estructura es un campo llamado Cristalografía. Un cristal es un sólido que consta de los distintos átomos o moléculas están dispuestas en un patrón de repetición uniforme basado en su forma única. El resultado es el material con una forma específica y color y otras propiedades características. Cristales pueden ser grande o pequeño, pero todos tienen la misma "forma". Echar un vistazo en la pantalla de cristales en el laboratorio. Sal y el azúcar son ejemplos de cristales. Sal de mesa es NaCl y tiene una estructura en forma de cubo. Cristales de la nieve forman una estructura de seis lados. Diamante (usada en joyería y herramientas de corte) es también un ejemplo de un cristal; está hecho de carbono puro. Grafito (usado en lápices y lubricantes) es también un cristal de carbono.
¿Cómo se cultivan los cristales?
En una solución, un solvente (agua) sólo puede soportar una cierta cantidad de soluto. Esto se llama thesolubility de una solución. Cuando se incrementa la temperatura de la solución, el agua caliente puede disolver sustancia más sólida que el agua fría. Esto es porque calienta agua moléculas se mueven más lejos aparte, dando lugar a una sustancia más sólida disolver. Cuando no más de la sustancia sólida se pueden disolver, la solución se dice que ser saturada. Como esta solución se enfría, las moléculas de agua se mueven más cerca juntos otra vez y hay menos espacio para la solución de retener mayor cantidad de sólidos disueltos. Cristales se empiezan a formar y construir el uno del otro como el agua le permite ir del exceso soluto. Este proceso se llama recristalización y, dependiendo de las condiciones, se puede obtener una masa de un cristal grande o muchos pequeños cristales.
¿Cómo cristales forman y cómo podemos controlar su tasa de crecimiento?
En este experimento, se crecen cristales de una solución saturada. Durante la recristalización, cristales comienzan a crecer por un proceso llamado "nucleación". Partículas de polvo en la superficie de la solución pueden iniciar la cristalización. Sin embargo, esta situación es un tanto incontrolada. Para obtener crecimiento controlado, un "cristal de la semilla" se ata en un trozo de hilo y se sumerge en la solución. Como la temperatura de la solución continúa bajando, se acumularán más cristales en el hilo. La tasa a la que se produce la cristalización afectará calidad cristalina. Los mejores cristales son los que crecen lentamente.
TÉRMINOS CLAVE
Cristal - un cristal es un sólido con forma geométrica definida. La forma consiste en las superficies lisas y planas que se reúnen en esquinas o bordes afilados.
Cristalografía - una rama de la química que estudia los cristales y su estructura.
Nucleación - cuando las moléculas de soluto en una solución saturada encuentran una partícula de polvo o un sólido superficie (como una cadena o un cristal de semilla), tienden a absorber y agregado en la superficie. La superficie sólida proporciona el sitio de nucleación para la formación de cristales.
Recristalización - recristalización es un proceso que se ha utilizado para purificar el material sólido por disolución de la sustancia sólida en un líquido apropiado y luego tener el material de salir de la solución en forma cristalina.
Solución saturada : solución donde la cantidad máxima de los solutos se disuelve en el solvente.
Cristal de semilla - una superficie a partir de un cristal cada vez mayor.
Forma de cristal - los átomos en un cristal ocupan las posiciones con definido relaciones geométricas entre sí. Esta disposición estructural de sus átomos. se define únicamente por la química de la sustancia y determina la forma del cristal. En Cristalografía, las formas de los cristales se agrupan en siete sistemas: cúbico Tetragonal Hexagonal Trigonal ortorrómbico monoclínico triclínico
Solubilidad - la cantidad máxima de soluto que puede disolverse en un volumen determinado de solvente a una temperatura determinada se conoce como la solubilidad del soluto. La solubilidad del soluto aumenta generalmente con un aumento de temperatura. Soluto - sustancia disuelto en una solución.
Solución - una mezcla uniforme de dos o más sustancias. Por ejemplo, azúcar disuelto en agua es una solución.
Solvente - el líquido en el cual se disuelve el soluto. El solvente de la opción en este proyecto es el agua.
