1. UEA: Estructura y propiedades de
los materiales en ingeniería
Curso NO presencial
Mtra. Teresa Merchand Hernández
Universidad Autónoma Metropolitana
nidad Azcapotzalco

2. TEMA: TIPOS DE SÓLIDOS
• Cristalinos
• Amorfos

3. • A corto alcance
(materiales amorfos)
Ordenamiento atómico
en los sólidos:
• A largo alcance
(sólidos cristalinos)

4. Los sólidos se caracterizan por tener forma y volumen constantes. Esto se
debe a que las partículas que los forman están unidas por unas fuerzas de
atracción grandes de modo que ocupan posiciones casi fijas.
En el estado sólido las partículas solamente pueden moverse vibrando u
oscilando alrededor de posiciones fijas, pero no pueden moverse
trasladándose libremente a lo largo del sólido.
Las partículas en el estado sólido propiamente dicho, se disponen de forma
ordenada, con una regularidad espacial geométrica, que da lugar a diversas
estructuras cristalinas.
Orden de largo alcance

5. Es el arreglo espacial de los átomos o moléculas que se extiende por todo el
sólido, formando un patrón repetitivo, regular, que resulta en una red. Los
materiales pueden diferenciarse entre sí por el tipo de red que posean. El tipo de
red de un material depende del tamaño de los átomos o iones, y del tipo de
enlace.
Orden de largo alcance
Cristal de sulfato de cobre
Se aprecia que el cristal no crece
uniformemente sino que existen
planos que han crecido con mayor
rapidez.

6. Al patrón geométrico que sigue la red de un material, se le denomina estructura
cristalina y se define en función de su tamaño, forma y ordenamiento atómico.
Orden de corto y largo alcance

7. Orden de corto alcance
Es el arreglo espacial de los átomos o moléculas que se extiende sólo a los
vecinos más cercanos de éstos. A estas estructuras se les denomina como
estructuras no cristalinas.
Ejemplos: vidrios, algunos polímeros.
Un mismo compuesto, según el proceso de solidificación, puede formar una
red cristalina o un sólido amorfo. Por ejemplo, según la disposición espacial
de las moléculas de sílice (SiO2), se puede obtener una estructura cristalina
(el cuarzo) o un sólido amorfo (el vidrio).

8. Orden de corto alcance
Durante la solidificación los átomos no
tienen el tiempo suficiente para formar
una estructura periódica. Una estructura
vítrea puede también obtenerse por
solidificación rápida de materiales que
normalmente forman estructuras
cristalinas. Los vidrios tienen las
siguientes características generales:
• Estructura isotrópica (las propiedades
son uniformes en todas direcciones).
• Son típicamente transparentes, pero
pueden formularse para absorber o
transmitir ciertas longitudes de onda.
• Buenos aislantes eléctricos y térmicos.
• Reblandece antes de fundir, por lo
que puede moldearse por soplo.

9. Ordenamiento a corto alcance

10. Materiales amorfos
• Aplicaciones
Debido a sus propiedades mecánicas, hay un gran número de sólidos amorfos que
se emplean como materiales para la industria y la construcción.
• Los óxidos amorfos, gracias a su transparencia, solidez y facilidad para darle forma
en láminas grandes, se emplean profusamente como vidrio de ventana.
• Ciertos polímeros orgánicos, en virtud de su resistencia y peso ligero y fácil
procesamiento, se emplean como materiales estructurales (plásticos).
• Existen semiconductores amorfos que se emplean en las memorias de ordenador
y en células solares gracias a sus propiedades ópticas fotovoltaicas y en la facilidad
para crear películas delgadas de gran superficie.
• Los metales amorfos se emplean en núcleos de transformadores gracias a su
ferromagnetismo, bajas pérdidas y la posibilidad de formar cintas largas.
• El calcogenuro amorfo se emplea en xerografía en virtud de su fotoconductividad
y la posibilidad de formar películas de gran área.
•

11. La principal es su estructura. En un sólido cristalino existe una ordenación de los
átomos a largo alcance, mientras que en los sólidos amorfos no se puede
predecir donde se encontrará el próximo átomo.
En este hecho se basan los diferentes métodos de diferenciación entre ambos
tipos de sólido, que en algunos casos no es fácil de establecer a simple vista.
Dichos métodos de diferenciación incluyen:
• Difracción, consiste en enviar un haz de radiación sobre el sólidos y tomar
medidas a diferentes ángulos en un amplio rango angular, con el objetivo de
deducir la disposición de los átomos en el sólido objeto de estudio.
• Calorimetría, consiste en medir la cantidad de calor captado o cedido por el
sólido estudiado en el momento de solidificación. En un sólido amorfo, la
disposición irregular de sus átomos hace que posea una alta entropía (alto
desorden), con respecto al sólido cristalino el cual está perfectamente
ordenado.
• El sólido cristalino presenta un punto único definido par el cambio de fase de
sólido a líquido, mientras que el amorfo presenta un intervalo de
temperaturas en el que se verifica dicho proceso, conocido como intervalo de
transición vítrea.
Diferencias entre un sólido cristalino
y un material amorfo

12. 1. Darse de alta en el aula virtual.
2. Subir foto y elaborar perfil del aula, reflexionar sobre: gustos, preferencias,
hobbies, deseos, aspiraciones y qué hacen ustedes para lograr sus objetivos
personales (exponer lo anterior de manera clara, breve, sin faltas ortográficas
y cuidando la redacción).
3. Elegir un objeto de uso común, desglosar sus partes y con base en lo visto en
clase y en la primera lectura explicar la razón por la cuál consideran que se
eligieron tales materiales en su fabricación.
Tareas