1. MOLÉCULAS Y SÓLIDOS
PINCAY LUCAS MARLON ALEXIS
OSTAIZA GONZALES ALFONSO

2. INTRODUCCIÓN
La hermosa simetría y
regularidad de los sólidos
ha estimulado y permitido
rápidos avances en el
campo de la física de
estado sólido en el siglo
XX.

3. ENLACES MOLECULARES
 La energía de una
molécula estable es
mejor que la energía total
de los átomos separados.
 Cuando dos átomos
están separados pos una
distancia infinita, la
fuerza eléctrica entre
ellos es cero.

4. ENLACES MOLECULARES
 A medida que los átomos
se aproximan entre sí,
actúan tanto fuerzas
atractivas como
repulsivas.
 La energía potencial de
un sistema de átomos
puede ser positiva o
negativa, dependiendo
de la distancia entre
átomos constituyentes.

5. ENLACES MOLECULARES
 La energía potencial total
de un sistema de dos
átomos puede A B
aproximarse por una
U n m
expresión de la forma:
r r
Donde r es la distancia de separación
internuclear, Ay B son parámetros
asociados con las fuerzas atractivas y
repulsivas, y, n y m son enteros
pequeños.

6. ENLACES MOLECULARES
 En la figura 43.1 se
grafica la energía
potencial total versus la
distancia de separación
internuclear para un
sistema de dos átomos.

7. ENLACES MOLECULARES
 Energía potencial total
como función de la
distancia de separación
internuclear de un
sistema de dos átomos.

8. Enlace iónico
 Cuando dos àtomos se
combinan de tal manera
que uno de ellos
proporciona uno o màs de
sus electrones exteriores al
otro, el enlace formado se
denomina Enlace Iónico.
 Los enlaces iónicos se
deben fundamentalmente a
la atracción de Coulumb
entre iones con cargas
opuestas.

9. Enlace covalentes
 Un enlace covalente
entre dos átomos es uno
en el cual los electrones
suministrados por uno o
ambos son compartido.

10. Fuerzas de van der Waals
 El primer tipo, denominado
fuerza de dipolo-dipolo es una
interacción netre dos
moléculas.
 El segundo tipo, la fuerza de
dipolo-dipolo inducido,
resulta cuando una moléculas
polar que tiene un momentod
de dipolo es diferente de cero.
 El tercer tipo se llama fuerza
de dispersión, una fuerza
atractiva que ocurre entre dos
moléculas no polares.

11. Fuerzas de van der Waals

12. La Energía y Espectros moleculares
 La energía de la molécula puede
dividirse en cuatro categorías:
 1) Energía Electrónica, debida a
interacciones entre los electrones
y núcleos de las moléculas.
 2) Energía Traslacional, la cual se
debe al movimiento del centro de
masa de la molécula a través del E Eel Etras Erot Evib
espacio.
 3) Energía Rotacional, debida a
la rotación de la molécula
alrededor de su centro de masa, y
 4) Enegía Vibratoria,
consecuencia de la vibración de
los átomos constituyentes de la
molécula.

13. Movimiento rotacional de una molécula
 Una molécula diatómica
alineada a lo largo del eje x 1 2
sólo tiene dos grados de Erot Iw
libertad rotacionales, lo 2
que corresponde a
rotaciones alrededor de los  Donde I es el momento
ejes y y z. de inercia de la molécula,
 Si w es la frecuencia dado por:
angular se rotación
alrededor de uno de estos
ejes, la energía cinética m1m2
rotacional de la molécula i r2 r2
en torno a dicho eje se m1 m2
puede expresar en la
forma:

14. Movimiento vibratorio de las moléculas
 De acuerdo con la  Como se esperaba, la
mecánica clásica, la solución de la mecánica
frecuencia de vibración cuántica a este sistema
para este sistema es muestra que la energía
1 k está cuantizada, con
f energías permitidas
2
1
Evib (v )hf v 0,1,2,...
2
 Donde de nuevo u es la
masa reducida.  Donde v es un núemro
cuántico vibratorio.

16. El enlace metálico
 Se caracteriza por una  Los electrones ocupan
fuerza atractiva neta los estados de más baja
entre los núcleos de ión energía, con no más que
positivo y los electrones un electrón por estado.
móviles libres de un
metal.
 En un sólido cristalino
los niveles de energía del
sistema forman un
conjunto de bandas.

17.  En la teoría de los
electrones libres de metales
los electrones libres llenan E1/ 2 dE
los niveles cuantizados en N ( E )dE c ( E E F ) / k BT
concordancia con el e 1
principio de exclusión de
Pauli.  Donde C es una
 El número de los estados constante, y EF es la
por unidad de volumen energía de Fermy.
disponibles para los
elctrones de conducción
con energías entre E y
E+dE es:

18. Semiconductor
 Es un material que tiene un energía de desdoblamiento
de aproximadamente 1 eV y una banda de valencia que
está llena en T=0 K. Debido a su pequeña energía de
desdoblamiento, un número significativo de electrones
puede excitarse térmicamente desde la banda de valencia
hacia la banda de conducción
 Un semiconductor de tipo n, en tanto que uno dopado
con átomos impuros aceptores se conoce como
semiconductor de tipo p. Los niveles de energía de estos
átomos de impurezas caen dentro de la energía de
desdoblamiento del material.

19. GRACIAS!!!