atomos

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
EXTENSIÓN MATURÍN
Átomos y Estructura Cristalina.
Realizado Por:
Juan Aliendres CI: 23.895.997
Maturín, Febrero -2017

2. Introducción.
Átomo, la unidad más pequeña posible de un elemento químico. En la filosofía de
la antigua Grecia, la palabra "átomo" se empleaba para referirse a la parte de
materia más pequeño que podía concebirse. Esa "partícula fundamental", por
emplear el término moderno para ese concepto, se consideraba indestructible. De
hecho, átomo significa en griego "no divisible". El conocimiento del tamaño y la
naturaleza del átomo avanzaron muy lentamente a lo largo de los siglos ya que la
gente se limitaba a especular sobre él.
Con la llegada de la ciencia experimental en los siglos XVI y XVII (véase química),
los avances en la teoría atómica se hicieron más rápidos. Los químicos se dieron
cuenta muy pronto de que todos los líquidos, gases y sólidos pueden
descomponerse en sus constituyentes últimos, o elementos. Por ejemplo, se
descubrió que la sal se componía de dos elementos diferentes, el sodio y el cloro,
ligados en una unión íntima conocida como compuesto químico. El aire, en
cambio, resultó ser una mezcla de los gases nitrógeno y oxígeno.

3. Átomos y Estructura Cristalina.
Un Átomo es la unidad de partículas más pequeñas que puede existir como
sustancia simple (elemento químico), y que puede intervenir en una combinación
química. Su término en griego significa “no divisible”, propuesto por Demócrito y
Leucipo, quienes suponían que la materia estaba formada por partículas
indivisibles e indestructibles. A lo largo de los siglos, el tamaño y la naturaleza del
átomo sólo fueron objeto de especulaciones, por lo que su conocimiento avanzó
muy lentamente. En los siglos XVI y XVII fue el comienzo y desarrollo de la
química experimental, donde el científico inglés John Dalton propuso que la
materia está formada por átomos a los cuales asignó una masa característica y
que difieren de un elemento, y los representó como esferas macizas e indivisibles.
Los átomos son objetos muy pequeños con masas igualmente minúsculas: su
diámetro y masa son del orden de la billonésima parte de un metro y
cuatrillonésima parte de un gramo. Solo pueden ser observados mediante
instrumentos especiales tales como un microscopio de efecto túnel. Más de un
99,94 % de la masa del átomo está concentrada en su núcleo, en general
repartida de manera aproximadamente equitativa entre protones y neutrones. El
núcleo de un átomo puede ser inestable y sufrir una transmutación mediante
desintegración radioactiva. Los electrones en la nube del átomo están repartidos
en distintos niveles de energía u orbitales, y determinan las propiedades químicas
del mismo. Las transiciones entre los distintos niveles dan lugar a la emisión o
absorción de radiación electromagnética en forma de fotones, y son la base de la
espectroscopia.
Estructura de un átomo.
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.

4. 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.
Propiedades de los átomos.
Las unidades básicas de la química son los átomos. Durante las reacciones
químicas los átomos se conservan como tales, no se crean ni se destruyen, pero
se organizan de manera diferente creando enlaces diferentes entre un átomo y
otro.
Los átomos se agrupan formando moléculas y otros tipos de materiales. Cada tipo
de molécula es la combinación de un cierto número de átomos enlazados entre
ellos de una manera específica.
Según la composición de cada átomo se diferencian los distintos elementos
químicos representados en la tabla periódica de los elementos químicos. En esta
tabla podemos encontrar el número atómico y el número másico de cada
elemento:
- Número atómico, se representa con la letra Z, indica la cantidad de
protones que presenta un átomo, que es igual a la de electrones. Todos los
átomos con un mismo número de protones pertenecen al mismo elemento y
tienen las mismas propiedades químicas. Por ejemplo todos los átomos con
un protón serán de hidrógeno (Z = 1), todos los átomos con dos protones
serán de helio (Z = 2).
- Número másico, se representa con la letra A, y hace referencia a la suma
de protones y neutrones que contiene el elemento. Los isótopos son dos
átomos con el mismo número de protones, pero diferente número de
neutrones. Los isótopos de un mismo elemento, tienen unas propiedades
químicas y físicas muy parecidas entre sí.
Evolución del modelo atómico.

5.  Modelo de Dalton: Fue el primer modelo atómico con bases
científicas, fue formulado en 1803 por John Dalton, quien imaginaba
a los átomos como diminutas esferas.22 Este primer modelo atómico
postulaba:
- La materia está formada por partículas muy pequeñas llamadas átomos,
que son indivisibles y no se pueden destruir.
-Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí, tienen su propio
peso y cualidades propias. Los átomos de los diferentes elementos tienen
pesos diferentes.
-Los átomos permanecen sin división, aun cuando se combinen en las
reacciones químicas.
-Los átomos, al combinarse para formar compuestos guardan relaciones
simples.
-Los átomos de elementos diferentes se pueden combinar en proporciones
distintas y formar más de un compuesto.
-Los compuestos químicos se forman al unirse átomos de dos o más
elementos distintos.
Sin embargo desapareció ante el modelo de Thomson ya que no explica los
rayos catódicos, la radioactividad ni la presencia de los electrones (e-) o
protones (p+).
 Modelo 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, 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).
 Modelo 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

6. 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.
 Modelo 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.
Bohr no pudo explicar la existencia de órbitas estables y para la condición de
cuantización
Estructura Cristalina.
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
puntos singulares de una red espacial geométrica tridimensional.

7. 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: puntos de fusión elevados, duros y muy frágiles, conductividad
Eléctrica baja y presentan cierta elasticidad. Ej: 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). Ej: 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

8. Conclusión.
Hemos realizado un breve resumen de las teorías que llegaron a la existencia del
átomo, de su estructura, formado por las partículas elementales, de cómo se
distribuyen los electrones en los diferentes niveles y subniveles, éste es sólo un
leve estudio de la estructura del átomo, debemos profundizar más a través de los
diversos recursos que hay a nuestro alcance, libros y otras páginas de Internet.