ciencias de los materiales

1. Instituto Universitario Politécnico
“Santiago Mariño”
Extensión Porlamar
Realizado por:
Yexi Peñaloza
Ingeniería Química
Porlamar, enero 2017
Prof.:
Julian Carneiro
Ciencia de los Materiales

2. Estructura Atómica
El átomo esta diferenciado por
dos zonas, núcleo y corteza.
*Núcleo: Es la parte central del
átomo. En él se encuentra
concentrada la masa del átomo, es el
responsable de las propiedades física
del mismo.

3. En el núcleo existen dos tipos de
partículas Protones y Neutrones que
genéricamente se les llaman Nucleones.
Protones: son partículas que tienen
1 unidad de masa y 1 unidad de carga.
Neutrones: son partículas que
tienen 1 unidad de masa y no tienen
carga.

4. Nº Atómico: se define como el
nº de protones (Z) que tiene el
núcleo de ese átomo.
Nº Másico: (M) también (A)
se define como la suma de nº de
protones y neutrones del núcleo.

5. *Corteza: Es la parte periférica del
átomo, de naturaleza discontinua.
De la corteza dependen las
propiedades químicas del átomo, las
partículas presentes en la corteza son los
electrones que son partículas de masa
despreciable y de 1 unidad de carga
negativa.

6. Modelos atómicos
Desde la Antigüedad, el ser humano se ha
cuestionado de qué estaba hecha la materia.
Unos 400 años antes de Cristo, el filósofo
griego Demócrito consideró que la materia estaba
constituida por pequeñísimas partículas que no
podían ser divididas en otras más pequeñas. Por
ello, llamó a estas partículas átomos,

7. La palabra átomo en griego quiere decir
"indivisible". Demócrito atribuyó a los átomos las
cualidades de ser eternos, inmutables e indivisibles.
Sin embargo las ideas de Demócrito
sobre la materia no fueron aceptadas por los
filósofos de su época y hubieron de
transcurrir cerca de 2200 años para que la
idea de los átomos fuera tomada de nuevo en
consideración.

8. John Dalton (1808)
Átomo

9. J.J. Thomson (1897)
Modelo
atómico

10. Átomo

11. Niels Bohr (1913)

12. Estructura Cristalina
Es la forma sólida 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.

13. El estado cristalino de la
materia es el de mayor
orden, es decir, donde las
correlaciones internas son
mayores.
Esto se refleja en sus
propiedades anisótropas y
discontinuas. Suelen aparecer
como entidades puras,
homogéneas y con formas
geométricas definidas
(hábito) cuando están bien
formados.
No obstante, su
morfología externa no es
suficiente para evaluar la
denominada cristalinidad de
un material.

16. Redes espaciales de Bravais:
14 celdas unidad estándar
pueden describir todas las
unidades reticulares posibles de
puntos equivalentes en una red
tridimensional.
La estructura cristalina se
especifica indicando la adecuada
malla de Bravais y las
posiciones de los átomos en la
celda unitaria.

18. Un metal cristaliza en la red cúbica centrada en el cuerpo. Si su radio atómico
es 1.24 manómetros. ¿Cuántos átomos existirán en 1 cm3?
Para plantearse el problema tenemos que pensar en el número de celdas que
hay en 1 mm3 .
Para ello, necesitamos saber que mide una celda. Como tenemos el radio y
sabemos que es una BCC, en la diagonal del cubo se cumple que √3a = 4R
=> a = 4*R/√3 = 2,83 nm.
Además sabemos en nº átomos por celdilla es de 2
El volumen de la celdilla es por tanto a3 = (2.863 * 10-7 cm)3=23.483 *10-21
cm3
El número de celdilla = 1 cm3 /23.483 *10-21cm3 = 4.25 * 1019 celdas.
Si sabemos el numero de celdas y los átomos que hay en cada celda,
tenemos el número de átomos por mm3
nº átomos = 4.25 * 1019 celdillas * 2átomos/celdilla = 8.5 * 1019 átomos
Ejercicios

19. La densidad de wolframio es 19,3 g/cm3 con masa atómica de 183,9
g/mol. Si cristaliza en una red de tipo BCC, calcular su radio atómico.
Resolución:
Datos: Primero tenemos que al ser una celda BCC el número de átomos
es 2.
Calcularemos ahora el volumen de una celda unidad. como tenemos que :
d = m/v =>
v = m/d = 2 at * 183,9 g/mol : ( 6,023 * 10 23 ato /mol * 19,3 g/cm3) =
31,64 * 10-24 cm3
Como en el cubo, el volumen es la arista al cubo, tenemos que a = 3,14 *
10-8
En la BCC, tenemos que la diagonal en el cubo es D = 4R = √3 a
El valor de R es √3 a / 4 = 1,37 Å