Trabajo de átomos y estructura cristalina

1. República bolivariana de Venezuela
Ministerio de educación para el poder popular del deporte
Instituto universitario politécnico
Santiago Mariño
Tecnología de los materiales
Átomos y Estructura
Cristalina
Tutor: Bachiller:
Manuel Rodríguez José Luis Martínez Quijano
CI. 17113068
Maturín febrero 2017

2. INDICE
INTRODUCCION ………………………………………………………………. 3
DESARROLLO ………………………………………………………………… 4 - 19
CONCLUSION ………..………………………………………………………….. 20
BIBLIOGRAFIA ……..…………………………………………………………….. 21

3. 3
INTRODUCCION
El concepto de átomo existe desde la Antigua Grecia propuesto por los
filósofos griegos Demócrito, sin embargo, no se generó el concepto por medio
de la experimentación sino como una necesidad filosófica que explicara la
realidad, ya que, como proponían estos pensadores, la materia no podía dividirse
indefinidamente, por lo que debía existir una unidad o bloque indivisible e
indestructible que al combinarse de diferentes formas creara todos los cuerpos
macroscópicos que nos rodean El siguiente avance significativo se realizó hasta
en 1773 el químico francés Antoine-Laurent de Lavoisier postuló su enunciado:
"La materia no se crea ni se destruye, simplemente se transforma."; demostrado
más tarde por los experimentos del químico inglés John Dalton quien en 1804,
luego de medir la masa de los reactivos y productos de una reacción, y concluyó
que las sustancias están compuestas de átomos esféricos idénticos para cada
elemento, pero diferentes de un elemento a otro.
La química es probablemente la única rama de las ciencias experimentales
cuyo objeto de estudio está en permanente expansión, dado que el número de
nuevas moléculas, sintetizadas por el hombre crece día a día. El mundo actual y
nuestra vida cotidiana están marcados por un sinnúmero de productos de
síntesis, desde los materiales más diversos en forma de fibras, plásticos o
colorantes, hasta los medicamentos, los plaguicidas o los fertilizantes. Gran
parte de la "cultura del bienestar" se fundamenta en la puesta a disposición del
hombre de estos productos que son fruto, entre otras cosas, de un profundo
conocimiento de la estructura atómica y molecular.

4. 4
Qué es un átomo?
Actualmente se define un átomo como la unidad más pequeña que compone un
elemento químico el cual está constituido por un núcleo y por un número finito
de electrones que lo rodean.
Desde el concepto del átomo desarrollado por primera vez en la antigua Grecia
hasta los últimos descubrimientos desarrollados en los aceleradores de
partículas de última tecnología, el concepto y definición de átomo ha cambiado
de manera extraordinaria.
Los antiguos filósofos griegos Leucipo y Demócrito fueron los primeros en
describir el átomo como la unidad mínima e indivisiblede la que está compuesta
toda la materia, esta definición fue toda una revolución en la época puesto que
se afirmaba que todo lo que nos rodea estaba formado por una única partícula
llamada átomo.
La tabla periódica recoge y clasifica todos los elementos conocidos en base a
su número atómico o lo que es lo mismo la cantidad de protones que contiene un
átomo, por lo que se convierte en la unidad básica de la tabla periódica. Los
átomos se unen entre sí mediante los enlaces químicos con el objeto de crear
elementos más complejos como moléculas, células, tejidos, órganos... así que en
parte los antiguos griegos tienen razón describiendo al átomo como una unidad
por la cual está compuesto toda la materia que nos rodea.
Posteriormente diferentes científicos divulgaron diversas teorías dando lugar
a los diferentes modelos atómicos los cuales tratan de explicar las propiedades
y composición del átomo, ejemplos como los modelos de Dalton, Thomson,
Rutherford y Bohr son utilizados hoy en día para comprender los elementos y
partículas que forman parte del átomo.

5. 5
Hoy en día sabemos que los átomos no son indivisibles, de hecho sabemos que
están compuestos por electrones que giran y se mueven alrededor de su núcleo,
a su vez el núcleo está formado por neutrones y protones, los cuales están
formados por partículas más pequeñas llamadas quarks.
El núcleo compuesto por neutrones y protones constituye el 99,9 % del peso del
átomo ocupando solo un espacio inferior que el 0,01% del volumen, mientras que
los electrones aportan únicamente el 0,01% de peso ocupando un espacio
inferior al 0,00001%, por ello afirmamos que el átomo está prácticamente vacío.
Por otro lado los electrones aportan la carga negativa del átomo, mientras que
los protones del núcleo aportan la carga positiva y neutrones no poseen carga,
dando como resultado un equilibrio de carga cero al ser igual el número de
electrones que de protones, todos estos elementos que componen el átomo se
mantienen unidos mediantes fuerzas atractivas (fuerza nuclear débil, fuerza
nuclear fuerte y fuerza electromagnética), haciéndolos estables, resistentes y
perdurables a lo largo de miles de millones de años.

6. 6
Con el uso de los aceleradores de partículas los científicos descubrieron que el
átomo estaba compuesto no solo por electrones, neutrones y protones sino por
un número elevado de partículas subatómicas que empezaban a detectar y
descubrir, ahora el nuevo reto era el poder clasificar estas partículas
subatómicas así como lo hace la tabla periódica con los elementos, esto conllevo
al desarrollo del conocido modelo estándar de la física de partículas, el cual
describe 2 tipos de partículas fundamentales; los bosones y los fermiones, los
cuales a su vez están divididos en grupos conocidos como quarks y leptones. Al
igual que los antiguos griegos queremos conocer las partículas fundamentales
que componen la materia.
Por último, la teoría de cuerdas propone que toda la materia y por ende todas
las partículas elementales como los quarks están compuestos a su vez de
cuerdas o filamentos extraordinariamente diminutas las cuales vibran de una
manera determinada siendo las responsables directas del origen de todo
nuestro universo, es decir las cuerdas es el elemento indivisible y más pequeño
el cual es el origen de todo lo que conocemos.
Ahora que ya sabes lo que es un átomo, ¿sabías que en un solo grano de arena
contiene 30.000 trillones de átomos?, te imaginas cuantos átomos existen en
el universo conocido...
ESTRUCTURA DEL ATOMO
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.
Los electrones tienen una carga negativa y son las partículas subatómicas más
ligeras. La carga de los protones es positiva y pesan unas 1.836 veces más que
los electrones. Los únicos que no tienen carga eléctrica son los neutrones que
pesan aproximadamente lo mismo que los protones.

7. 7
Los protones y neutrones se encuentran agrupados en el centro del átomo
formado el núcleo atómico. Por este motivo también se les llama nucleones. Los
electrones aparecen orbitando alrededor del núcleo atómico.
De este modo, la parte central del átomo, el núcleo atómico, tiene una carga
positiva en la que se concentra casi toda su masa, mientras que en el escorzo a,
alrededor del núcleo atómico, hay un cierto número de electrones, cargados
negativamente. La carga total del núcleo atómico (positiva) es igual a la carga
negativa de los electrones, de modo que la carga eléctrica total del átomo sea
neutra.
La estructura del átomo en su análisis más amplio muestra los elementos
subatómicos de interacción de la materia y la antimateria, se puede representar
como una doble formación del átomo conocido (protón, neutrón y electrón)
entrelazados sus elementos con sus contrapartes de antimateria : positrón
(descubierto en 1932), negatrón o antiprotón y neutrino, los quarks son las
partículas que agrupadas en distintos órdenes forman la estructura de los
elementos mencionados y que se diferencian en cuatro grupos, bariones,
mesones, bosones y fermiones, según su composición dado que existen tres tipos
de quarks con sus respectivos antiquarks, la posibilidad de agrupación se calcula
matemáticamente por tríadas formadas por dos elementos iguales y uno desigual.
La única posibilidad de una desintegración real del átomo implica separar sus
elementos de materia y antimateria. Por este motivo existe una ley de
conservación de la materia-energía.

8. 8
PROPIEDADES ATOMICAS
Masa
La mayor parte de la masa del átomo viene de los nucleones, los protones y
neutrones del núcleo. También contribuyen en una pequeña parte la masa de los
electrones, y la energía de ligadura de los nucleones, en virtud de la equivalencia
entre masa y energía. La unidad de masa que se utiliza habitualmente para
expresarla es la unidad de masa atómica (u). Esta se define como la doceava
parte de la masa de un átomo neutro de carbono-12 libre, cuyo núcleo contiene
6 protones y 6 neutrones, y equivale a 1,66 · 10−27
kg aproximadamente. En
comparación el protón y el neutrón libres tienen una masa de 1,007 y 1,009 u. La
masa de un átomo es entonces aproximadamente igual al número de nucleones en
su núcleo —el número másico— multiplicado por la unidad de masa atómica. El
átomo estable más pesado es el plomo-208, con una masa de 207,98 u.11
En química se utiliza también el mol como unidad de masa. Un mol de átomos de
cualquier elemento equivale siempre al mismo número de estos (6,022 · 1023
), lo
cual implica que un mol de átomos de un elemento con masa atómica de 1 u pesa
aproximadamente 1 gramo. En general, un mol de átomos de un cierto elemento
pesa de forma aproximada tantos gramos como la masa atómica de dicho
elemento.
Tamaño
Los átomos no están delimitados por una frontera clara, por lo que su tamaño se
equipara con el de su nube electrónica. Sin embargo, tampoco puede
establecerse una medida de esta, debido a las propiedades ondulatorias de los
electrones. En la práctica, se define el radio atómico estimándolo en función de
algún fenómeno físico, como la cantidad y densidad de átomos en un volumen
dado, o la distancia entre dos núcleos en una molécula.
Los diversos métodos existentes arrojan valores para el radio atómico de entre
0,5 y 5 Å. Dentro de la tabla periódica de los elementos, el tamaño de los átomos

9. 9
tiende a disminuir a lo largo de un periodo —una fila—, para aumentar
súbitamente al comienzo de uno nuevo, a medida que los electrones ocupan
niveles de energía más altos.12
Las dimensiones del átomo son miles de veces más pequeñas que la longitud de
onda de la luz (400-700 nm) por lo que estos no pueden ser observados
utilizando instrumentos ópticos. En comparación, el grosor de un cabello
humano es equivalente a un millón de átomos de carbono. Si una manzana fuera
del tamaño de la Tierra, los átomos en ella serían tan grandes como la manzana
original.
Niveles de energía
Un electrón ligado en el átomo posee una energía potencial inversamente
proporcional a su distancia al núcleo y de signo negativo, lo que quiere decir que
esta aumenta con la distancia. La magnitud de esta energía es la cantidad
necesaria para desligarlo, y la unidad usada habitualmente para expresarla es el
electronvoltio (eV). En el modelo mecanocuántico solo hay un conjunto discreto
de estados o niveles en los que un electrón ligado puede encontrarse —es decir,
enumerables, cada uno con un cierto valor de la energía. El nivel con el valor más
bajo se denomina el estado fundamental, mientras que el resto se denominan
estados excitados.
Cuando un electrón efectúa una transición entre dos estados distintos, absorbe
o emite un fotón, cuya energía es precisamente la diferencia entre los dos
niveles. La energía de un fotón es proporcional a su frecuencia, así que cada
transición se corresponde con una banda estrecha del espectro
electromagnético denominada línea espectral.
Modelo atómico de Thomson.
Luego del descubrimiento del electrón en 1897 por Joseph John Thomson, se
determinó que la materia se componía de dos partes, una negativa y una positiva.
La parte negativa estaba constituida por electrones, los cuales se encontraban,

10. 10
según este modelo, inmersos en una masa de carga positiva a manera de pasas en
un pastel (de la analogía del inglés plum-pudding model) o uvas en gelatina.
Posteriormente Jean Perrin propuso un modelo modificado a partir del de
Thomson donde las «pasas» (electrones) se situaban en la parte exterior del
«pastel» (protones).
Para explicar la formación de iones, positivos y negativos, y la presencia de los
electrones dentro de la estructura atómica, Thomson ideó un átomo parecido a
un pastel de frutas. Una nube positiva que contenía las pequeñas partículas
negativas (los electrones) suspendidos en ella. El número de cargas negativas era
el adecuado para neutralizar la carga positiva. En el caso de que el átomo
perdiera un electrón, la estructura quedaría positiva; y si ganaba, la carga final
sería negativa. De esta forma, explicaba la formación de iones; pero dejó sin
explicación la existencia de las otras radiaciones.
Modelo atómico de Rutherford.
Este modelo fue desarrollado por el físico Ernest Rutherford a partir de los
resultados obtenidos en lo que hoy se conoce como el experimento de
Rutherford en 1911. Representa un avance sobre el modelo de Thomson, ya que
mantiene que el átomo se compone de una parte positiva y una negativa. Sin
embargo, a diferencia del anterior, postula que la parte positiva se concentra en
un núcleo, el cual también contiene virtualmente toda la masa del átomo,
mientras que los electrones se ubican en una corteza orbitando al núcleo en
órbitas circulares o elípticas con un espacio vacío entre ellos. A pesar de ser un
modelo obsoleto, es la percepción más común del átomo del público no científico.
Rutherford predijo la existencia del neutrón en el año 1920, por esa razón en el
modelo anterior (Thomson), no se habla de este.
Por desgracia, el modelo atómico de Rutherford presentaba varias
incongruencias:

11. 11
Contradecía las leyes del electromagnetismo de James Clerk Maxwell, las cuales
estaban muy comprobadas mediante datos experimentales. Según las leyes de
Maxwell, una carga eléctrica en movimiento (en este caso el electrón) debería
emitir energía constantemente en forma de radiación y llegaría un momento en
que el electrón caería sobre el núcleo y la materia se destruiría. Todo ocurriría
muy brevemente.
Modelo atómico de Bohr.
Este modelo es estrictamente un modelo del átomo de hidrógeno tomando como
punto de partida el modelo de Rutherford. Niels Bohr trata de incorporar los
fenómenos de absorción y emisión de los gases, así como la nueva teoría de la
cuantización de la energía desarrollada por Max Planck y el fenómeno del efecto
fotoeléctrico observado por Albert Einstein.
«El átomo es un pequeño sistema solar con un núcleo en el centro y electrones
moviéndose alrededor del núcleo en órbitas bien definidas». Las órbitas están
cuantizadas (los e- pueden estar solo en ciertas órbitas) Cada órbita tiene una
energía asociada. La más externa es la de mayor energía.
Los electrones no irradian energía (luz) mientras permanezcan en órbitas
estables.
Los electrones pueden saltar de una a otra órbita. Si lo hace desde una de menor
energía a una de mayor energía absorbe un cuanto de energía (una cantidad) igual
a la diferencia de energía asociada a cada órbita. Si pasa de una de mayor a una
de menor, pierde energía en forma de radiación (luz).
El mayor éxito de Bohr fue dar la explicación al espectro de emisión del
hidrógeno, pero solo la luz de este elemento proporciona una base para el
carácter cuántico de la luz, el fotón es emitido cuando un electrón cae de una
órbita a otra, siendo un pulso de energía radiada.

12. 12
Bohr no pudo explicar la existencia de órbitas estables y para la condición de
cuantización. Bohr encontró que el momento angular del electrón es h/2π por
un método que no puede justificar.
Órbitas elípticas en el modelo de Sommerfeld.
El modelo atómico de Bohr funcionaba muy bien para el átomo de hidrógeno, sin
embargo, en los espectros realizados para átomos de otros elementos se
observaba que electrones de un mismo nivel energético tenían distinta energía,
mostrando que existía un error en el modelo. Su conclusión fue que dentro de un
mismo nivel energético existían subniveles, es decir, energías ligeramente
diferentes. Además desde el punto de vista teórico, Sommerfeld había
encontrado que en ciertos átomos las velocidades de los electrones alcanzaban
una fracción apreciable de la velocidad de la luz. Sommerfeld estudió la cuestión
para electrones relativistas.
El físico alemán finalmente Arnold Sommerfeld, con la ayuda de la teoría de la
relatividad de Albert Einstein, hizo las siguientes modificaciones del modelo de
Bohr:
Los electrones se mueven alrededor del núcleo, en órbitas circulares o elípticas.
A partir del segundo nivel energético existen dos o más subniveles en el mismo
nivel.
El electrón es una corriente eléctrica minúscula. En consecuencia, el modelo
atómico de Sommerfeld es una generalización del modelo atómico de Bohr desde
el punto de vista relativista, aunque no pudo demostrar las formas de emisión de
las órbitas elípticas, solo descartó su forma circular.
Modelo atómico de Schrödinger
Densidad de probabilidad de ubicación de un electrón para los primeros niveles
de energía. Después de que Louis-Victor de Broglie propuso la naturaleza
ondulatoria de la materia en 1924, la cual fue generalizada por Erwin
Schrödinger en 1926, se actualizó nuevamente el modelo del átomo.

13. 13
En el modelo de Schrödinger se abandona la concepción de los electrones como
esferas diminutas con carga que giran en torno al núcleo, que es una
extrapolación de la experiencia a nivel macroscópico hacia las diminutas
dimensiones del átomo. En vez de esto, Schrödinger describe a los electrones
por medio de una función de onda, el cuadrado de la cual representa la
probabilidad de presencia en una región delimitada del espacio. Esta zona de
probabilidad se conoce como orbital. La gráfica siguiente muestra los orbitales
para los primeros niveles de energía disponibles en el átomo de hidrógeno.
Modelo atómico de Dirac
El modelo de Dirac usa supuestos muy similares al modelo de Schrödinger aunque
su punto de partida es una ecuación relativista para la función de onda, la
ecuación de Dirac. El modelo de Dirac permite incorporar de manera más natural
el espín del electrón. Predice niveles energéticos similares al modelo de
Schrödinger proporcionando las correcciones relativistas adecuadas.
Modelos posteriores
Tras el establecimiento de la ecuación de Dirac, la teoría cuántica evolucionó
hasta convertirse propiamente en una teoría cuántica de campos. Los modelos
surgidos a partir de los años 1960 y 1970 permitieron construir teorías de las
interacciones de los nucleones. La vieja teoría atómica quedó confinada a la
explicación de la estructura electrónica que sigue siendo explicada de manera
adecuada mediante el modelo de Dirac complementado con correcciones surgidas
de la electrodinámica cuántica. Debido a la complicación de las interacciones
fuertes solo existen modelos aproximados de la estructura del núcleo atómico.
Entre los modelos que tratan de dar cuenta de la estructura del núcleo atómico
están el modelo de la gota líquida y el modelo de capas.
Posteriormente, a partir de los años 1960 y 1970, aparecieron evidencias
experimentales y modelos teóricos que sugerían que los propios nucleones

14. 14
(neutrones, protones) y mesones (piones) que constituyen el núcleo atómico
estarían formados por constituyentes fermiónicos más elementales
denominados quarks. La interacción fuerte entre quarks entraña problemas
matemáticos complicados, algunos aún no resueltos de manera exacta. En
cualquier caso lo que se conoce hoy en día deja claro que la estructura del núcleo
atómico y de las propias partículas que forman el núcleo son mucho más
complicadas que la estructura electrónica de los átomos. Dado que las
propiedades químicas dependen exclusivamente de las propiedades de la
estructura electrónica, se considera que las teorías actuales explican
satisfactoriamente las propiedades químicas de la materia, cuyo estudio fue el
origen del estudio de la estructura atómica.
ESTRUCTURA CRISTALINA
Los nudos de las distintas celdillas, señalados por bolitas negras en las
figuras de las redes de Bravais, son todos equivalentes y no están ocupados
necesariamente por un único átomo. En determinados materiales cada nudo
puede tener asociado una molécula, un grupo de átomos, o incluso, un grupo de
moléculas. Esto es particularmente frecuente en el caso de materiales cerámicos
y poliméricos.

15. 15
Al átomo, molécula o grupo de átomos o de moléculas que se debe asociar
a cada nudo de la red para reproducir todo el cristal se lo
denomina base o motivo. Así pues, una estructura cristalina real —un cristal— se
construye colocando una base en cada una de las posiciones marcadas por la red
de Bravais correspondiente (o sea en sus nudos). Es decir, los términos «red» y
«estructura» no son sinónimos y no deberían confundirse, aunque es
relativamente frecuente verlos empleados de modo incorrecto.
Esquemáticamente, podemos resumir esta idea diciendo
que estructura cristalina = red espacial + base.
+ =
La estructura cristalina es la forma sólidos de cómo se ordenan y empaquetan
los átomos, moléculas, o iones. Estos son empaquetados de manera ordenada y
con patrones de repetición que se extienden en las tres dimensiones del espacio.
La cristalografía es el estudio científico de los cristales y su formación.
Son granos pequeños y no son observables claramente. En minerales traslucidos
se pueden apreciar mejor.
La estructura física de los sólidos es consecuencia de la disposición de los
átomos, moléculas o iones en el espacio, así como de las fuerzas de interconexión
de las partículas:
• Estado amorfo: Las partículas componentes del sólido se agrupan al azar.
• Estado cristalino: Los átomos (moléculas o iones) que componen el sólido se
disponen según un orden regular. Las partículas se sitúan ocupando los nudos o

16. 16
puntos singulares de una red espacial geométrica tridimensional. Los metales, las
aleaciones y determinados materiales cerámicos tienen estructuras cristalinas.
Los átomos que pertenecen a un sólido cristalino se pueden representar
situándolos en una red tridimensional, que se denomina retículo espacial o
cristalino. Este retículo espacial se puede definir como una repetición en el
espacio de celdas unitarias. La celda unitaria de la mayoría de las estructuras
cristalinas son paralelepípedos o prismas con tres conjuntos de caras paralelas
Según el tipo de enlace atómico, los cristales pueden ser de tres tipos: a)
Cristales iónicos: punto de fusión elevado, duros y muy frágiles, conductividad
eléctrica baja y presentan cierta elasticidad.
Ejemplo: NaCl (sal común) b) Cristales covalentes: Gran dureza y elevada
temperatura de fusión. Suelen ser transparentes quebradizos y malos
conductores de la electricidad. No sufren deformación plástica (es decir, al
intentar deformarlos se fracturan).
Ejemplo: Diamante c) Cristales metálicos: Opacos y buenos conductores
térmicos y eléctricos. No son tan duros como los anteriores, aunque si maleables
y dúctiles. Hierro, estaño, cobre,... Según la posición de los átomos en los
vértices de la celda unitaria de la red cristalina existen:
a) Redes cúbicas sencillas: Los átomos ocupan sólo los vértices de la celda
unidad.
b) Redes cúbicas centradas en el cuerpo (BCC): Los átomos, además de ocupar
los vértices, ocupan el centro de la celda. En este caso cristalizan el hierro y el
cromo.
c) Redes cúbicas centradas en las caras (FCC): Los átomos, además de ocupar los
vértices, ocupan el centro de cada cara de la celda. Cristalizan en este tipo de
redes el oro, cobre, aluminio, plata,...
d) Redes hexagonales compactas (HC): La celda unitaria es un prisma hexagonal
con átomos en los vértices y cuyas bases tiene un átomo en el centro. En el centro

17. 17
de la celda hay tres átomos más. En este caso cristalizan metales como cinc,
titanio y magnesio.
Polimorfismo
El polimorfismo es la ocurrencia de múltiples formas cristalinas de un material.
Se encuentra en muchos materiales cristalinos incluyendo polímeros, minerales
y metales. Según las reglas de Gibbsde equilibrio de fase, estas fases cristalinas
únicas dependen de variables intensivas como la presión y la temperatura. El
polimorfismo está relacionado con la alotropía, que se refiere a los sólidos
elementales. La morfología completa de un material se describe por polimorfismo
y otras variables tales como hábito de cristal, fracción amorfa o defectos
cristalográficos. Los polimorfos tienen diferentes estabilidades y pueden
convertir espontáneamente desde una forma meta estable (o forma
termodinámicamente inestable) a la forma estable a una temperatura particular.
También exhiben diferentes puntos de fusión, solubilidades y patrones de
difracción de rayos X.
Un buen ejemplo de esto es la forma de cuarzo del dióxido de silicio, o SiO2. En
la gran mayoría de los silicatos, el átomo de Si muestra una coordinación
tetraédrica por 4 oxígenos. Todas excepto una de las formas cristalinas implican
unidades tetraédricas {SiO4} unidas entre sí por vértices compartidos en
diferentes arreglos. En diferentes minerales, los tetraedros muestran
diferentes grados de interconexión y polimerización. Por ejemplo, ocurren solos,
unidos entre sí, en grupos finitos más grandes, incluyendo anillos, cadenas,
cadenas dobles, láminas y estructuras tridimensionales. Los minerales se
clasifican en grupos basados en estas estructuras. En cada una de sus 7 formas
cristalinas termodinámicamente estables o polimorfos de cuarzo cristalino, sólo
2 de cada 4 de cada uno de los bordes de los tetraedros {SiO4} se comparten
con otros, dando la fórmula química neta para la sílice: SiO2.
Otro ejemplo es el estaño elemental (Sn), que es maleable cerca de las
temperaturas ambiente pero es quebradizo cuando se enfría. Este cambio en las
propiedades mecánicas debido a la existencia de sus dos principales alótropos,

18. 18
α- y β-estaño. Los dos alótropos que se encuentran a presión y temperaturas
normales, α-estaño y β-estaño, se conocen más comúnmente como estaño gris y
lata blanca respectivamente. Dos alótropos más, γ y σ, existen a temperaturas
por encima de 161 ° C y presiones por encima de varios GPa. El estaño blanco es
metálico, y es la forma cristalina estable en o por encima de la temperatura
ambiente. Por debajo de 13,2 ° C, el estaño existe en forma gris, que tiene una
estructura cristalina cúbica de diamante, similar a diamante, silicio o germanio.
El estaño gris no tiene propiedades metálicas en absoluto, es un material en polvo
gris mate y tiene pocos usos, aparte de unas pocas aplicaciones de
semiconductores especializados. Aunque la temperatura de transformación α-β
del estaño es nominalmente 13,2 ° C, las impurezas (por ejemplo, Al, Zn, etc.)
disminuyen la temperatura de transición muy por debajo de 0 ° C y tras la adición
de Sb o Bi la transformación puede no ocurrir en absoluto.
Propiedades físicas
Estructura del Diamante.
Veinte de las 32 clases de cristal son piezoeléctricas, y los cristales
pertenecientes a una de estas clases (grupos de puntos) muestran
piezoelectricidad. Todas las clases piezoeléctricas carecen de un centro de
simetría. Cualquier material desarrolla una polarización dieléctrica cuando se
aplica un campo eléctrico, pero una sustancia que tiene tal separación de carga
natural incluso en ausencia de un campo se denomina material polar. El hecho de
que un material sea polar o no está determinado únicamente por su estructura

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cristalina. Sólo 10 de los 32 grupos de puntos son polares. Todos los cristales
polares son piroeléctricos, por lo que las 10 clases de cristal polar se denominan
a veces clases piroeléctricas.
Hay algunas estructuras de cristal, notablemente la estructura de perovskite,
que exhiben comportamiento ferroeléctrico. Esto es análogo al
ferromagnetismo, en que, en ausencia de un campo eléctrico durante la
producción, el cristal ferroeléctrico no exhibe una polarización. Tras la
aplicación de un campo eléctrico de magnitud suficiente, el cristal se polariza
permanentemente. Esta polarización puede ser invertida por una contra-carga
suficientemente grande, de la misma manera que un ferromagneto puede ser
invertido. Sin embargo, aunque se llaman ferroelectricos, el efecto es debido a
la estructura cristalina (no a la presencia de un metal ferroso).

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CONCLUSION
Podemos concluir que el átomo forma una parte fundamental en la materia
y por ende en nuestra vida y ecosistema, Gracias a esta partícula obtenemos
beneficios tecnológicos por la investigación y reacción de éste en sí en la
materia. Espacio de la corteza del átomo podemos encontrar, con muchas
probabilidades (90%), un electrón (estado del electrón); en otras palabras, es
imposible predecir el punto exacto en donde podemos encontrar un tan solo
electrón en un momento dado, pero si se puede calcular el espacio o región del
átomo en donde se mueve un electrón, lo que constituye el fundamento de esta
teoría.
El representante principal del atomismo fue Demócrito, el cual
consideraba al átomo como indivisible. Los átomos son sistemas, formados por
electrones, protones y neutrones. Cada sustancia dependiendo de su estado y su
temperatura, emite radiaciones electromagnéticas con un espectro que las
distinguen. Estos pueden ser: continuos, de barras y de líneas. Los espectros y
el láser tienen gran utilización práctica en la ciencia moderna y en la vida.

21. 21
BIBLIOFRAFIA
Cronología del modelo atómico. Sokolovsky, Silvia (2002). «El Átomo»..
Bransden, B.H.; Joachain, J.C. (1983). Physics of atoms and molecules (en
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«Los ladrillos del Universo: los bloques constituyentes de la materia».
Archivado desde el original el 8 de febrero de 2009. Material divulgativo del
CERN.