Estructura atómica de los materiales

Alumno:

Eduardo A. García C.

Profesor:

Douglas José García Díaz

ESTRUCTURA ATÓMICA DE LOS MATERIALES

ESTRUCTURA DEL ÁTOMO • En el átomo distinguimos dos partes: el núcleo y la corteza.

• -Núcleo: esta es la parte central del átomo que contiene partículas con cargas positivas (protones) y partículas sin carga eléctrica (neutrones).

Todos los átomos de un elemento químico tienen en el núcleo el mismo número de protones. Este número, que caracteriza a cada elemento y lo distingue de los demás, es el número atómico y se representa con la letra Z

ESTRUCTURA DEL ÁTOMO • Corteza: es la parte exterior del átomo, en ella se encuentran los

electrones con carga negativa. Éstos, ordenados en distintos niveles, giran alrededor del núcleo. La masa de un electrón es unas 2000 veces menor que la de un protón.

Los átomos son eléctricamente neutros, debido a que tienen igual número de protones que de electrones. Así, el número atómico también coincide con el número de electrones.

ATRACCIONES INTER-MOLECULARES DE LOS MATERIALES

• Enlace iónico:El enlace iónico se forma entre átomos muy electropositivos (metálicos) y átomos muy electronegativos (no metálicos). En el proceso de ionización se transmiten los electrones desde los átomos de los elementos electropositivos (metales) a los elementos electronegativos (no metales), produciendo cationes cargados + y aniones cargados -.

Las fuerzas de enlace son de carácter electrostático entre iones de carga puesta. En el proceso de la ionización el átomo se reduce de tamaño cuando forma cationes, y crece cuando forma aniones


• Enlace covalente:El enlace covalente se forma entre átomos con pequeñas diferencias de electronegatividad. Los átomos generalmente comparten sus electrones externos con otros átomos, de modo que cada átomo alcanza la configuración de gas noble. El enlace covalente puede ser sencillo (los dos átomos comparten dos electrones, uno de cada átomo), doble (comparten cuatro, dos procedente de cada átomo) o triple


• Enlace metálico:En metales en estado sólido los átomos se encuentran empaquetados en una estructura cristalina. Los átomos están tan juntos que sus electrones externos de valencia son atraídos por los núcleos de sus átomos vecinos. Como consecuencia podemos deducir fácilmente que los electrones de valencia no están asociados a un núcleo único y, así, es posible que se extiendan entre los núcleos metálicos en forma de una nube electrónica de carga de baja densidad. Los electrones de valencia están debilmente en lazados a los núcleos de iones positivos y pueden moverse con facilidad dentro del metal cristalino.


• Enlace de van der Waals:Es la fuerza atractiva o repulsiva entre moléculas (o entre partes de una misma molécula) distintas a aquellas debidas al enlace covalente o a la interacción electrostática de iones con otros o con moléculas neutras.1 El término incluye:

• Fuerza entre dos dipolos permanentes (interacción dipolo-dipolo o fuerzas de Keesom).

• Fuerza entre un dipolo permanente y un dipolo inducido (fuerzas de Debye).

• Fuerza entre dos dipolos inducidos instantáneamente (fuerzas de dispersión de London).

COMPORTAMIENTO INTERMOLECULAR DE LOS MATERIALES

Las Fuerzas Intermoleculares, son fuerzas de atracción y repulsión entre las moléculas. El comportamiento molecular depende en gran medida del equilibrio (o falta de él) de las fuerzas que unen o separan las moléculas.

Las fuerzas de atracción explican la cohesión de las moléculas en los estados liquido y sólido de la materia, estas fuerzas son las responsables de muchos fenómenos físicos y químicos como la adhesión, rozamiento, difusión, tensión superficial y la viscosidad.

Existen varios tipos de interacciones:

• Fuerzas de orientación

• Fuerzas de dispersión

• Fuerzas de inducción

COMPORTAMIENTO INTERMOLECULAR DE LOS MATERIALES

• Fuerzas de orientación (aparecen entre moléculas con momento dipolar diferente)

• Fuerzas de dispersión (aparecen en tres moléculas apolares)

• Fuerzas de inducción (ion o dipolo permanente producen en una molécula apolar una separación de cargas por el fenómeno de inducción electrostática)

ACOMODAMIENTOS ATÓMICOSSe llama cristales a los acomodamientos atómicos repetitivos en las tres dimensiones. Esta repetición de patrones tridimensionales se debe a la coordinación atómica dentro del material, algunas veces este patrón controla la forma externa del cristal. El acomodamiento atómico interno persiste, aunque la superficie externa se altere. Los acomodamientos cristalinos pueden tomar uno de siete principales patrones de acomodamiento cristalino. Estos están estrechamente relacionados con la forma en la que se puede dividir el espacio en iguales volúmenes por superficies planas de intersección

ACOMODAMIENTOS ATÓMICOS

Cristales Cúbicos: Los átomos pueden acomodarse en un patrón cúbico con tres diferentes tipos de repetición: cúbico simple (cs), cúbico de cuerpos centrados (ccc), y cúbico de caras centradas (ccac).

ACOMODAMIENTOS ATÓMICOSCúbico simple: Es hipotética para metales puros, pero representa un buen punto de partida. Además de las tres dimensiones axiales a iguales y los ejes en ángulos rectos, hay posiciones equivalentes en cada celdilla. Cada celdilla tiene contornos idénticos al centro a los de todas las celdillas unitarias en el cristal. Del mismo modo, cualquier posición específica es idéntica en todas las celdillas unitarias.

ACOMODAMIENTOS ATÓMICOSCúbica de caras centradas. Este tipo de estructura se caracteriza por que en la esquina de cada celdilla unitaria y en centro de cada cara hay un átomo, pero no hay ninguno en el centro del cubo.

ACOMODAMIENTOS ATÓMICOSCúbico de cuerpos centrados. Cada celdilla unitaria tiene un átomo en cada vértice del cubo y otro átomo en el centro del cuerpo del cubo.

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