Estructura Atómica de los Materiales

1. Instituto Universitario Politécnico
“Santiago Mariño”
Estructura Atómica de los Materiales
Neidy Escalante C.I.: 16.258.820
Turno: Nocturno. Industrial

2. ATOMOS
El Átomo es la unidad mas pequeña de un
elemento químico que mantiene su identidad o sus
propiedades y que no es posible dividir mediante
procesos químicos
Estructura atómica de los materia
El estudio de la estructura atómica de
la materia sirve para explicar las propiedades
de los materiales. La materia está compuesta
por átomos

3.  Electrones: Orbitan alrededor del núcleo de
un átomo, tienen carga negativa y son atraídos
eléctricamente a los protones de carga
positiva.
Partículas principales del Átomo
 Protones: Tienen carga positiva, están
compuestos de partículas aún más diminutas
conocidas como quarks o cuarks.
 Neutrones: Son partículas ubicadas en el
núcleo y tienen una carga neutra. La masa de
un neutrón es ligeramente más grande que la
de un protón y al igual que éstos, los neutrones
también se componen de quarks.
 Nucleo: Es el centro del átomo, es la parte
más pequeña del átomo y allí se conservan
todas sus propiedades químicas.

4. Se refiere a las interacciones entre partículas
individuales (Moléculas o Iones) constituyentes de una
sustancia, estas fuerzas son bastante débiles el
relación a las fuerzas interatómicas. Las energías
potenciales de atracción y las correspondientes
fuerzas son causas de los diversos tipos de enlaces
químicos entre los átomos que son diferencia principal
entre las diversas familias de materiales. Los
principales son:
 Enlace Iónico.
 Enlace covalente.
 Enlace metálico.
Atracción Inter – Atómica

5. Enlace Iónoco
Un enlace Iónico es la unión de átomos que resulta
de la presencia de atracción electrostática entre los
iones de distinto signo, es decir, uno fuertemente
electropositivo (baja energía de ionización) y otro
fuertemente electronegativo (alta afinidad electrónica).
Esto sucede cuando en el enlace, uno de los átomos capta electrones del
otro. La atracción electrostática entre los iones de carga opuesta causa que
se unan y formen un compuesto químico simple, aquí no se fusionan; sino
que uno da y otro recibe. Entre sus principales características están:
 Sus enlaces son muy fuertes
 Son sólidos a temperatura ambiente y poseen una estructura cristalina en
el sistema cúbico.
 Altos puntos de fusión.
 Son solubles en agua y otras disoluciones acuosas debido
al dipolo eléctrico que presentan las moléculas de agua
 En estado sólido no conducen la electricidad, ya que los
iones ocupan posiciones muy fijas en la red.

6. Enlace Covalente
Un enlace covalente entre dos átomos se produce
cuando estos átomos se unen, para alcanzar el octeto
estable, compartiendo electrones del último nivel (excepto
el Hidrógeno que alcanza la estabilidad cuando tiene 2
electrones). La diferencia de electronegatividad entre los
átomos no es lo suficientemente grande como para que se produzca una
unión de tipo iónica.
*- Enlace covalente polar: Consiste en la formación entre átomos de
diferentes elementos, y la diferencia de la electronegatividad debe ser mayor
de 0,8. En este enlace, los electrones son atraídos fundamentalmente por el
núcleo del átomo más electronegativo, generando moléculas cuya nube
electrónica presentará una zona con mayor densidad de carga negativa y
otra con mayor densidad de carga positiva (dipolo).
*- Enlace covalente no polar: Se forma entre átomos iguales
y la diferencia de electronegatividad debe ser cero o muy
pequeña (menor que 0,8). En este enlace, los electrones
son atraídos por ambos núcleos con la misma intensidad,
generando moléculas cuya nube electrónica es uniforme.

7. Enlace triple: Formado por tres pares electrónicos
compartidos, es decir por tres electrones
pertenecientes al último nivel de energía
de cada átomo y se representa con tres
líneas paralelas. Ejemplo: N≡N
 Enlace doble: Formado por dos pares electrónicos
compartidos, es decir por dos electrones pertenecientes
al último nivel de energía de cada átomo y se
representa con dos líneas paralelas. Ejemplo: O=O
 Enlace simple: es un par electrónico compartido
formado por un electrón perteneciente al último nivel de
energía de cada átomo y se representa con una línea.
Ejemplos: H-H, Cl-Cl
Tipos de enlaces covalentes

8. Enlace Metálico
Un enlace metálico es un enlace químico que mantiene
unidos los átomos (unión entre núcleos atómicos y los
electrones de valencia, que se juntan alrededor de éstos
como una nube) de los metales entre sí.
Estos átomos se agrupan de forma muy cercana unos a otros, lo
que produce estructuras muy compactas. Se trata de líneas
tridimensionales que adquieren estructuras tales como: la típica
de empaquetamiento compacto de esferas (hexagonal compacta), cúbica
centrada en las caras o la cúbica centrada en el cuerpo.
En este tipo de estructura cada átomo metálico está dividido por
otros doce átomos (seis en el mismo plano, tres por encima y tres por
debajo). Además, debido a la baja electronegatividad que
poseen los metales, los electrones de valencia son
extraídos de sus orbitales. Este enlace sólo
puede estar en sustancias en estado sólido

9. El comportamiento molecular depende del
equilibrio (o falta de él) 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.
 Fuerza de Orientación.
 Fuerza de Dispersión .
 Fuerza de Atracción.
Comportamiento intermolecular de
los materiales

10. Fuerza de Orientación o de Keeson
(dipolo-dipolo)
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.

11. Fuerza de Dispersión de London
Surgen entre moléculas no polares, en las
que pueden aparecer dipolos instantáneos.
Son más intensas cuanto mayor es la
molécula, ya que los dipolos se pueden
producir con más facilidad.
Dipolo-dipolo: consiste en la atracción electrostática entre
el extremo positivo de una molécula polar y el negativo de
otra. Sólo son eficaces a distancias muy cortas; además son
fuerzas más débiles que en el caso ion-ion porque q+ y q-
representan cargas parciales. Así como las moléculas polares
presentan algún tipo de fuerzas intermoleculares,
también las sustancia conformadas por moléculas
no polares y los átomos que constituyen los
gases nobles experimentan atracciones
muy débiles llamadas fuerzas de london.

12. Fuerza de Dispersión de London
Entre moléculas (monoatómicas o
poliatómicas) sin carga neta se definen como
fuerzas intermoleculares o fuerzas de Van de
Waals. Estas pueden dividirse en 03 grupos:
las debidas a la existencia de dipolos
permanentes, las de enlace de hidrógeno y las
debidas a fenómenos de polarización
transitoria

13. Comportamiento intermolecular de los materiales

14. Acomodamiento atómico
La estuctura física de los sólidos es consecuencia de
la disposición de los átomos, moléculas e iones en el
espacio, asi como de las fuerzas de interconexión
entre las mismas. Si esta distribución espacial se
repite, se dice del sólido que tiene estructura
cristalina. Los metales, aleaciones y determinados
materiales cerámicos tienen estructura cristalina.
Existen siete sistemas cristalinos diferente y catorce
retículos espaciales diferentes, denominados redes
de Bravais