Densidad cristalina

La estructura de la red cristalina de un material nos permite determinar cuántas moléculas existen en su celda unitaria. Con esta información, junto con los parámetros de celda unitaria: tres parámetros de distancia (a, b, c) y tres parámetros angulares (α, β, γ).

Densidad (ρ) = (Z × M) / (a × b × c × _{N A})

donde:

• Z es el número de unidades de fórmula por celda unitaria
• M es la masa molar de la sustancia
• A, B y c son las longitudes de aristas de la celda unitaria
• N_A es el número de Avogadro

Para una red cúbica simple, los átomos se encuentran solo en las 8 esquinas del cubo. Cada átomo de esquina es compartido por 8 celdas unitarias vecinas, por lo que cada una aporta 1/8 a una sola celda unitaria.

Z = 8 × (1/8) = 1

Para una red cúbica centrada en el cuerpo, 8 átomos están situados en las esquinas y 1 átomo está presente en el centro del cubo. Cada átomo de la esquina es compartido por 8 celdas unitarias vecinas, por lo que cada átomo en la esquina aporta 1/8 a una sola celda unidad. El átomo central pertenece íntegramente a la celda unitaria. Así que,

Z = (8 × 1/8) + 1 = 2

Para una red cúbica centrada en caras, 8 átomos están ubicados en las esquinas y 6 átomos están presentes en las caras del cubo. Cada átomo de la esquina es compartido por 8 celdas unitarias vecinas, por lo que cada átomo en la esquina aporta 1/8 a una sola celda unidad. Los átomos en el centro de las caras contribuyen a la mitad de una sola celda unitaria. Así que,

Z = (8 × 1/8) + (6 × 1/2) = 4

La densidad de sólidos se expresa en gramos por mililitro (g/mL) o gramos por centímetro cúbico (g/cm³), ya que 1 mililitro equivale a 1 centímetro cúbico.