Presentacion sobre estructura átomica de los materiales

1. Estructura Atómica de los
Materiales
Tecnología de los Materiales
Docente: Ing. Cenobia Castillo
Alumno:
Quiñonez, Daniel CI 5.658.966
San Cristóbal mayo 2016

2. Estructura Atómica de los materiales
Los átomos son la unidad básica
de toda la materia, es la estructura
que define a todos los elementos.
Todos los elementos están
compuestos por átomos con
exactamente la misma estructura y
a su vez, éstos se componen de
tres tipos de partículas, como los
protones, los neutrones y los
electrones.
Desde épocas remotas el hombre, en su deseo de conocimiento,
se ha preguntado ¿De qué está compuesta la materia? y ¿se
puede dividir la materia infinitamente?. De allí se introdujo el
concepto de Átomo. El primero en utilizar este término fue
Demócrito (filósofo griego), creía que todos los elementos estaban
formados por pequeñas partículas INDIVISIBLES. Átomo, en
griego, significa INDIVISIBLE.

3. Los átomos están formados por un núcleo, de tamaño reducido
compuesto por protones que le aportan carga positiva y neutrones
que no aportan carga, y una nube de electrones cargados
negativamente, que rodea el núcleo. El núcleo posee casi la
totalidad de la masa del átomo mientras que la nube de
electrones da el tamaño o volumen.
Estructura Atómica de los materiales
Los electrones son los que dan a los elementos y materiales la
mayoría de las propiedades mecánicas, eléctricas, químicas, etc.,
por lo tanto conocer la estructura atómica es vital para entender
el comportamiento de los materiales de ingeniería.
Si se conocen los átomos y como están estructurados, es posible
determinar el material y sus propiedades cualitativamente y aun
cuantitativamente.
Todos los átomos de un elemento químico tienen en el núcleo el mismo
número de protones. Este número caracteriza a cada elemento y lo
distingue de los demás, es el número atómico y se representa con la
letra Z.

4. Atracciones Inter-atómicas
La comprensión de muchas propiedades físicas de los materiales
se basa en la comprensión de las fuerzas interatómicas que
enlazan los átomos.
Estas interacciones dependen de la distancia y posicionamiento
espacial entre átomos.
Estas fuerzas pueden ser de atracción y repulsión (relacionadas
con sus cargas eléctricas), y la resultante de la combinación de
estas fuerzas, es la que determina el tipo de interacción entre
átomos, en lo que se llama “enlace atómico”
En sólidos existen tres tipos de enlaces:
Enlaces iónicos: es el enlace conformado
por un elemento metálico y un no metálico.
Los electrones de valencia del metálico se
acoplan con los electrones faltantes del no
metálico, creando un compuesto con
configuración de gas inerte.
Ejemplo: sal común, cloruro de sodio, NaCl

5. Atracciones Inter-atómicas
Enlaces covalentes: estos enlaces se logran entre elementos
que comparten electrones de valencia.
Estos electrones se consideran de ambos átomos
Este enlace aparece en sólidos elementales, como el carbono
(diamante), silicio, algunos no metálicos (H2,Cl2, etc), o moléculas
como las de naturaleza orgánica (CH4) y el agua (H2O)

6. Atracciones Inter-atómicas
Enlaces metálicos: se presenta en metales y aleaciones.
Los metales presentan uno, dos o a lo sumo tres electrones de valencia.
Estos electrones circulan libremente a través de todo el metal. Conforman
una “nube electrónica”
Debido a esta circulación de electrones, son buenos conductores del calor
y la electricidad

7. Atracciones Inter-atómicas

8. Comportamiento intermolecular de los materiales
Los materiales sólidos se pueden clasificar de acuerdo al arreglo
existente entre sus átomos o iones.
En algunos casos, los átomos se sitúan en una disposición
repetitiva y periódica a lo largo de muchas distancias atómicas,
dando a lugar a lo que se conoce como “estructura cristalina”.
Los metales, algunos cerámicos y algunos polímeros adquieren
estas estructuras en condiciones normales de solidificación
De este ordenamiento dependen muchas propiedades de los sólidos
cristalinos.
El caso más analizado corresponde a la estructura de los metales, que
poseen un ordenamiento atómico relativamente simple.
El orden atómico de los sólidos cristalinos se puede reducir a un
ordenamiento que se repite en el espacio, denominado “celda unitaria”.

9. Comportamiento intermolecular de los materiales
La mayoría de los metales más corrientes, se dividen en tres
estructuras cristalinas, a saber:
Estructura cúbica centrada en las
caras (Face Centered Cubic, FCC)
Estructura cúbica centrada en el
cuerpo (Body Centered Cubic,
BCC)
Estructura Hexagonal compacta
(Hexagonal Close Packed, HCP)

10. Acomodamiento Atómico
Factor de empaquetamiento o Acomodamiento atómico (F.E. - F.A.A.): es
la fracción de espacio ocupada por los átomos, suponiendo que son
esferas duras que se encuentran en contacto con su vecino más
cercano.
a es el lado del cuadrado

11. Fin
de la
Presentación