Ciencia de los Materiales

1. Estructura Atómica de
los Materiales
Alumno:
Hedrix A. Peña Z.
Tutor:
Prof. Douglas García

2. El Átomo
Es la unidad constituyente más pequeña de la materia que tiene las
propiedades de un elemento químico.
Los tamaños típicos son alrededor de 100 pm (diez mil millonésima
parte de un metro)
Esta compuesto por un núcleo, electrones, protones, neutrones.

3. Estructura del Átomo
-
Carga Eléctrica de Electrón y Protón= 1.60 x 10^-19 C.
El N°
Atómico= N°
de
Electrones y
Protones +
+

4. Estructura del Átomo
La existencia de las partículas positivas y
negativas como componentes del átomo, se
presentan como dos modelos:
propuesto en 1904 por Josep
Thompson, esta compuesta por
electrones de cargas negativa en
un átomo positivo, los Electrones
se distribuían uniformemente en
el interior del átomo suspendidos
en una nube de carga positiva
Modelo de
Thompson
:

5. Estructura del Átomo
Propuesto en 1911 por Ernest
Rutherford, fue el primer modelo
atómico que considero al átomo
estructurado por dos secciones : La
corteza que esta formada por
electrones, que esta esta girando a
gran velocidad alrededor de un
núcleo muy pequeño; el cual agrupa
toda su carga eléctrica positiva y casi
toda la masa del átomo.
Modelo de
Rutherford:

6. El enlace metálico se debe a la atracción entre los electrones de
valencia de todos los átomos y los cationes que se forman.
1er Mecanismo
2do Mecanismo
El enlace covalente ocurre al compartir un par de
electrones entre los dos átomos, uno procedente de cada
átomo. El par de electrones compartido es común a los dos
átomos y los mantiene unidos, de manera que ambos
adquieren la estructura electrónica de gas noble
Los Átomos se enlazan o se unen formando
sólidos a través de tres mecanismos.
Enlaces Atómicos:

7. El enlace iónico se produce cuando átomos de
elementos metálicos se encuentran con átomos no
metálicos .En este caso los átomos del metal ceden
electrones a los átomos del no metal, transformándose
aniones positivos y negativos, respectivamente. Al formarse
iones de carga opuesta éstos se atraen por fuerzas eléctricas
intensas, quedando fuertemente unidos.
3er Mecanismo
Enlaces Atómicos:

8. Comportamiento Intermolecular de los
materiales:
El comportamiento molecular depende del
equilibrio de las fuerzas que unen o separan las
moléculas, entre las diversas fuerzas de orden
intermoleculares que mantienen unidos los
átomos dentro de la molécula y mantener la
estabilidad de las moléculas individuales,
tenemos:
Fuerza de Orientación.
Fuerza de Dispersión
Fuerza de Atracción

9. Este tipo de interacción aparece
solamente entre moléculas
polares. Además, son
proporcionales a los valores de
los momentos dipolares de las
moléculas. Esta interacción se
produce por las atracciones
electrostáticas que se producen
entre la zona cargada
negativamente de una molécula
y la positiva de otra, lo que
provoca que las moléculas se
vayan orientando unas con
respecto a otras.
Fuerza de Orientación:

10. Fuerza de Dispersión :
Son fuerzas muy débiles, aunque aumentan con el
número de electrones de la molécula.

11. Fuerza de Atracción :
Las fuerzas de atracción entre moléculas sin carga
neta se conocen con el nombre de fuerzas intermoleculares o
fuerzas de van der
waals. Dichas fuerzas pueden dividirse en tres grandes grupos: la
s debidas a la existencia de dipolos permanentes, las de enlace de
hidrógeno y las debidas a fenómenos de polarización transitoria.

12. Acomodamiento Atómico
La estructura física de los sólidos es consecuencia de la
disposición de los átomos, moléculas e iones en el espacio,
aso como de las fuerzas de interconexión entre las mismos.
Si esta distribución espacial se repite, diremos del solido
que tiene una estructura cristalina. Los metales, aleaciones
y determinados materiales cerámicos tienen estructura
cristalina. Existe siete sistemas cristalinos diferentes,
denominados redes de Bravais. Se diferencia tres
estructuras:
BCC. Cubica centrada en el Cuerpo(ferrita, Cr, V, K)
FCC. Cubica centrada de Caras( austenita, Au, Ag, Cu, Al)
HCP. Hexagonal compacta (Zn, Cd, Mg)

13. BCC. Cubica centrada
en el Cuerpo(ferrita, Cr,
V, K)
FCC. Cubica centrada de
Caras( austenita, Au,
Ag, Cu, Al)
HCP. Hexagonal
compacta (Zn, Cd, Mg)
Acomodamiento Atómico