Diferencia entre revisiones de «Solución sólida»

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Una dis'''soluciónolución sólida''' es una di[[solución (química)|solución]] en estado sólido de uno o más [[soluto]]s en un disolvente.
 
El soluto puede incorporarse dentro de la estructura cristalina del disolvente bien mediante [[sustitución]], reemplazando cada átomo del disolvente por un átomo del soluto (y formará una solución sólida sustitucional), o bien de forma [[intersticial]], encajándose los átomos de soluto dentro del espacio que hay entre los átomos del disolvente. Ambos tipos de solucióndisolución sólida afectan a las propiedades del material ya que distorsionan, aunque sea poco, la estructura cristalina y porque perturban la homogeneidad física y [[electricidad|eléctrica]] del material disolvente.
 
== Condiciones de formación de solucionesdisoluciones solidas sustitucionales (Regla de Hume-Rothery) ==
Algunas mezclas constituirán fácilmente solucionesdisoluciones sólidas en un determinado rango de concentraciones, mientras que otras mezclas no constituirán nunca solucionesdisoluciones sólidas. La propensión de dos sustancias a formar una solucióndisolución sólida '''sustitucional''' es un asunto complicado que dependerá de las propiedades químicas, [[Cristalografía|cristalográficas]] y [[cuántica]]s de los materiales en cuestión. Por regla general, se pueden formar solucionesdisoluciones sólidas (con solubilidad total) siempre que solvente y soluto tengan:
* Similar radio atómico (menos del 15 % de diferencia, para tener solubilidad total): Cuanto más similares sean, menor distorsión de red y por tanto mayor solubilidad.
* Igual estructura cristalina.
* Similar electronegatividad: Los metales deben tener poca afinidad electroquímica para formar solucióndisolución sólida. En caso de tener gran afinidad electroquímica se pierde el carácter metálico y se refuerza el carácter iónico o covalente en la aleación.
* Similar valencia: Si el soluto aporta más electrones a la nube electrónica que el disolvente, se favorece la solubilidad.
 
== Origen ==
En los [[mineral]]es que aparecen de forma natural en las [[roca]]s es muy frecuente la existencia de solucionesdisoluciones sólidas, de forma que la sustitución de unos átomos por otros en la estructura cristalina produce distintas variedades del mismo mineral o incluso son considerados minerales distintos cuando las propiedades cambian bastante.
 
Un ejemplo importante de esto lo constituye la serie de solucióndisolución sólida continua de las [[plagioclasa]]s, donde la composición varía entre el extremo [[sodio|sódico]] de [[albita]] (NaAlSi<sub>3</sub>O<sub>8</sub>) hasta el extremo [[calcio|cálcico]] de [[anortita]] (CaAl<sub>2</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>8</sub>)
 
== Aplicación industrial ==
[[Archivo:Solid solution.jpg|thumb|Diagrama de fases mostrando soluciones sólidas en todo el rango de concentraciones relativas.]]
 
El [[diagrama de fases]] de la figura muestra una [[aleación]] de dos [[metal]]es que forman una solucióndisolución sólida a todas las concentraciones relativas de las dos especies. En este caso, la fase pura de ambos es de idéntica estructura cristalina, y las propiedades similares de los dos elementos permite sustituciones parciales en toda la amplia gama de concentraciones relativas de los dos metales.
 
Las solucionesdisoluciones sólidas tienen importantes aplicaciones [[comercio|comerciales]] e [[industria]]les, tales como la obtención de mezclas que pueden tener propiedades superiores a las de los materiales puros. Muchas aleaciones de metales son soluciones sólidas. Incluso pequeñas cantidades de soluto pueden afectar a las propiedades físicas y eléctricas del solvente.
== Tipos ==
Existen 2 tipos dededi soluciones solidas:
*Sustitucional: El átomo o ion del soluto, ocupa el lugar de los átomos o iones del solvente
*Intersticial: Él átomo o ion del soluto se coloca en el intersticio de la celda unitaria del solvente.