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Estructura atómica de los materiales
José Daniel Rivas QuinteroV- 24.374.797
Ingeniería Mantenimiento Mecánico
Mérida, 2015
En primer lugar…
El átomo es la partícula mas pequeña de la materia
La palabra átomo, viene del griego y significa indivisible, que no se puede dividir
Los átomos son la unidad básica indispensable de la materia.
Estructura del átomo en los materialesEl átomo es la partícula mas pequeña que
compone a la materia, es una unidad estructural que le otorga características a los materiales.
Los átomos constan de 3 partículas que l componen internamente, estas son los electrones, los protones y los neutrones, llamados así debido a la carga eléctrica que transportan.
Estructura del átomo en los materiales
El modelo atómico común consta de un núcleo de alrededor de 10-14 m de diámetro rodeado de una nube de electrones de densidad variable de modo que el diámetro del átomo es del orden de 10-10 m.
El Núcleo aglutina casi toda la masa del átomo y contiene protones y neutrones, el protón tiene una masa de 1.673*10-24g, y una carga unitaria de 1.602*10-19C. El neutrón el ligeramente más pesado que el protón con una masa de 1.675*10-24 g, pero no tiene carga. El electrón tiene una masa relativamente pequeña de 9.79*10-28 g. y una carga de –1.602*10-19 C.
Propiedades atómicasNúmero Atómico: indica el número de
protones que están en su núcleo, y en un átomo neutro, el número atómico es también igual al número de electrones.
Masa atómica: La masa atómica relativa de un elemento, es la masa en gramos de 6.02*1023 átomos (número de Avogadro, NA) de ese elemento, la masa relativa de los elementos de la tabla periódica desde el 1 hasta el 105 esta situada en la parte inferior de los símbolos de dichos elementos.
Interacciones atómicasEn el interior del átomo se llevan a cabo movimientos
de atracción, repulsión con energía potencial. Estos son el resultado de las interacciones entre átomos debido a sus características
ENLACE IONICO: Es el que se percibe en las uniones de átomos de diferente electronegatividad que son por principio donadores y aceptores de electrones, respectivamente.
En el proceso de ionización, los electrones del metal son transferidos al del no metal con lo que se alcanza mayor estabilidad, mínima energía libre.
Interacciones atómicas ENLACE COVALENTE: el enlace se forma
entre átomos con pequeñas o nulas diferencias de electronegatividad y próximos en la tabla periódica. En el enlace covalente los átomos comparten los electrones externos de las capas s y p para alcanzar mayor estabilidad.
Por la forma de la curva de energía potencial puede atribuirse al enlace covalente, fuerzas de atracción y repulsión como en el enlace iónico, que se equilibran en las distancias interatómicas.
Interacciones atómicas
Se conforma con átomos de igual o parecida electronegatividad de carga positiva, e involucran fuerzas interatómicas relativamente grandes como resultado de las fuerzas electrostáticas entre los electrones aportados por cada átomo. Todos son donadores de electrones, y el conjunto de iones ocupan posiciones de máximo empaquetamiento, muy próximos.
Comportamiento intermoleculares de los materiales
Las reacciones intermoleculares, se refieren a repulsión y atracción entre moléculas, estas dependen del equilibro entre la fuerza que separa o une a dos moléculas.
Fuerzas de orientación aparecen entre moléculas con momento dipolar diferente
-Fuerzas de inducción ; presentan un ion o dipolo permanente que producen en una molécula apolar una separación de cargas por el fenómeno de inducción electrostática
-Fuerzas de dispersión (aparecen en tres moléculas apolares).
Comportamiento intermolecular de los materiales
Fuerzas de Van der Waals: es una fuerza intermolecular atractiva que se ejerce a distancia entre moléculas. Son fuerzas de origen eléctrico que pueden tener lugar entre dipolos instantáneos o inducidos y entre dipolos permanentes.
fuerzas de dispersión; son las fuerzas entre dipolos instantáneos o inducidos se producen entre moléculas apolares como es el caso del oxigeno, nitrógeno o cloro, y también entre átomos como el helio o neón.
Acomodamiento AtómicoSe refiere al orden que toman los electrones
para agruparse y modificar su forma atómica de acuerdo con los niveles de energía en su interior.
Esto indica la capacidad de un elemento para combinarse con las propiedades de otro elemento. Este proceso se lleva a cabo debido a la disposición de los átomos y su configuración electrónica cumpliendo con las leyes de la mecánica cuántica.
Acomodamiento AtómicoLa organización de los niveles de energía en
un átomo se detonan como 1s, 2p, 3d y 4f y acompañado del numero de electrones de ese nivel como un numero complementario así 1s2 2s1.
La configuración electrónica la encontramos en la parte inferior de la descripción de un elemento en la tabla periódica.
