Este documento describe la estructura atómica de la materia. Explica que los átomos están compuestos de partículas subatómicas como protones, neutrones y electrones. Los protones y neutrones se encuentran en el núcleo central, mientras que los electrones giran en órbitas alrededor del núcleo. También describe los diferentes tipos de uniones entre átomos, incluyendo uniones iónicas, covalentes y metálicas. Finalmente, explica los diferentes estados de la materia y los diferentes tipos de ar

1. República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior
Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”
Ampliación Mérida
Estructura Atómica
de los Materiales
Bachiller:
Eduardo José Dávila Peña.
C.I 25.793.598.
Ing. De Mantenimiento Mecánico.
Ciencia de los Materiales.

2. ESTRUCTURA ATÓMICA
DE LA MATERIA
El estudio de la estructura
atómica de la materia sirve para
explicar las propiedades de los
materiales.
La materia está compuesta por
átomos, que a efectos prácticos se
considerarán partículas esféricas de
10 m de tamaño
-10
Átomo: es la unidad más pequeña de un
elemento químico que mantiene su identidad o
sus propiedades y que noes posible dividir
mediante procesos químicos.
Nota:
Con el desarrollo de la física nuclear en el siglo XX se comprobó que el átomo puede subdividirse en partículas más pequeñas.
Los átomos están formados por
partículas aún más pequeñas, las
partículas subatómicas.
Generalmente, estas partículas
subatómicas con las que están formados
los átomos son tres: los electrones, los
protones y los neutrones. Lo que
diferencia a un átomo de otro es la
relación que se establecen entre ellas.

3. Así la estructura atómica se
puede dividir en:
Corteza
Núcleo
NÚCLEO
Ocupa la zona central del átomo y
contiene a las partículas llamadas
Nucleones (protones y neutrones)
PROTONES
Partículas con carga positivas
NEUTRONES
Son eléctricamente
neutros
Ambos tienen la misma
masa
Nota:
Los átomos son eléctricamente neutros, aunque pueden perder o ganar electrones, entonces se denominan iones.
El número de protones del núcleo es lo distingue a
un elemento de otro, este número de protones es lo
que se le denomina: NÚMERO ATÓMICO, Z, que
además de darnos el número de protones del átomo
nos indica la posición que este elemento ocupa en
el sistema periódico
El numero total de nucleones
viene dado por el NÚMERO
MÁSICO, A, es decir, es la suma
de protones (Z) más neutrones
(N): A=Z+N

4. C
O
R
T
E
Z
A
Contiene a las partículas llamadas
ELECTRONES, que contienen carga negativa y
son atraídos por el núcleo (carga positiva)
Los electrones giran alrededor del núcleo en
unas órbitas definidas
El número de electrones coincide con el de protones
cuando el átomo es neutro, por eso los átomos, en
conjunto, no tienen carga eléctrica
Compuesta por partículas cargadas
negativamente que reciben el nombre de
electrones.

5. Atracciones Inter-atómicas
las inter-atómicas y
las intermoleculares.
En química vemos dos tipos de
uniones químicas.
Los átomos tratan de llegar a completar
el último nivel con ocho electrones
cumpliendo con la clásica teoría del
octeto de Lewis.
Son las que se establecen entre
los átomos. Hay de tres tipos.
Se establece entre átomos iguales
del mismo metal
IÓNICAS
COVALENTES
UNIÓN METÁLICA
Uniones
Iónicas
Aquellas que se realizan entre metales y no
metales. Donde la diferencia de
electronegatividad es importante.
Ejemplos típicos lo constituyen los
metales del grupo 1 o 2 con los no
metales del grupo 7. Ej.: Sodio con
Cloro o Calcio con Bromo.
En estas uniones los electrones
no se comparten sino que se
ceden y se captan de forma
absoluta.
Es decir, los metales electropositivos ceden
electrones adquiriendo cargas positivas por
tener protones en exceso. Y los no metales
electronegativos los aceptan y completan así su
último nivel energético. Se forman así cationes
positivos y aniones negativos.

6. Ejemplo:
Veremos un caso típico de una unión iónica. El sodio del
grupo 1 con el cloro del grupo 7. Tienen bastante
diferencia de electronegatividad. El sodio le cede al cloro
el único electrón que tiene en su última capa o nivel
energético. De esta manera el cloro completa su último
nivel con ocho electrones. Quedan formados el catión
sodio y anión cloro.
Uniones
Covalentes
En este tipo de unión los no metales se
unen con los no metales. Se da entre los
átomos con poca o nula diferencia de
electronegatividad.
Y a diferencia de las uniones iónicas
no se forman iones.
Las uniones se establecen por la formación de pares
electrónicos, de los cuales, cada electrón del par es
aportado por uno de los átomos que forman dichas
uniones. Los electrones se comparten, no se ceden o
se captan totalmente
Esta es otra gran diferencia con respecto a
la unión iónica en donde los electrones se
ceden totalmente de parte de los cationes.
Algunas características que presentan los
compuestos covalentes son:
Presentar bajos puntos de fusión y ebullición.
Ser insolubles en solventes polares como el agua y el alcohol.
Ser solubles en ciertos solventes orgánicos.
No formar iones

7. Ejemplo:
Aquí vemos un ejemplo de una unión covalente entre
el oxigeno y el carbono. Podemos ver la formación
de dos pares dobles de electrones, ya que cada unión
está formada por cuatro electrones en total. Dos de
ellos los aporta el carbono y los otros dos el oxígeno.
Tanto el carbono como el oxígeno llegan a ocho
electrones en total.
Unión
Metálica
En las uniones metálicas, los átomos se
mantienen unidos gracias a que sus núcleos
positivos están rodeados de una nube de
electrones en permanente movimiento
Adquieren una forma de red
tridimensional donde los nudos
están representados por los
núcleos atómicos y estos están
rodeados por otros.
Esta característica es la
responsable de algunas
propiedades de los metales como
ser excelentes conductores de la
electricidad y tener cierto brillo.

8. Comportamiento
Intermolecular de los
Materiales
Son más débiles que las interatómicas.
Podemos clasificar a las uniones
intermoleculares en tres tipos.
Fuerzas de Van der Waals.
Puente de Hidrógeno.
Fuerzas de London.
Puente de Hidrógeno
Es la más fuerte de las
intermoleculares y es la
responsable del alto punto de
ebullición que exhiben moléculas
como el agua. Se da mucho en
aquellas moléculas que tienen
átomos de hidrógeno. El ejemplo
más común es la molécula de
agua. (H2O). Representemos
primero le estructura electrónica
de esta molécula.
Puente de Hidrógeno
son fuerzas menos fuertes que
las de puente de hidrógeno. Su
naturaleza es eléctrica y
aparece como consecuencia de
la aparición de dipolos
permanentes o transitorios en
moléculas vecinas. En las de
dipolo permanente cada
molécula constituye un dipolo y
su parte positiva se une con la
parte negativa de la molécula
vecina. Es decir, que este tipo
de unión se da solo en las
moléculas polares
Fuerzas de London
Cabe aclarar que las fuerzas de
London existen también en
todas las moléculas polares ya
que estas igual experimentan
corrimientos en sus nubes
electrónicas. Pero en las
moléculas no polares son las
únicas fuerzas intermoleculares
que existen.
En otras ocasiones se pueden
generar también dipolos
inducidos por la aproximación
de una molécula polar hacia otra
no polar. La polar inducirá un
dipolo en la molécula no polar.

9. Acomodamiento
atómico
Los estados de la materia definen cuatro
clases de arreglos o acomodamiento
atómicos o iónicos:
Carentes de orden:
Si recordamos el concepto de gas monoatómico, como aquel que
cuyos átomos no están unidos entre sí, como el argón (Ar) o el
plasma que se forma en un tubo de luz fluorescente, podemos
observar que los átomos o los iones no tienen arreglo ordenado.
Estos materiales llenan todo el espacio disponible en la superficie
que los contiene.
Orden de corto
alcance:
Cuando el arreglo especial de los átomos sólo se extiende en su
vecindad inmediata, el material tiene un orden de corto alcance
(SRO). En los vidrios inorgánicos se observa esta peculiaridad.
Muchos polímeros muestran también arreglos atómicos de corto
alcance.
Orden de largo
alcance:
El arreglo atómico de largo alcance (LRO) abarca escalas de longitud
mucho mayores de 100 nanómetros. Los átomos o los iones en estos
materiales forman un patrón regular y repetitivo, semejante a una red en
tres dimensiones. De ahí se derivan los materiales cristalinos. Cuando un
material cristalino está formado de un solo cristal grande, se le llama
monocristal.

10. Cristales líquidos:
Estos materiales, básicamente poliméricos, tienen un orden
especial. En función de diferentes estados pueden comportarse
como materiales amorfos, en semejanza a los líquidos. Cuando
se someten a cargas eléctricas, como un tipo de estímulo externo,
algunas moléculas de polímero se alinean y forma pequeñas
regiones que son cristalinas.
Gracias