Trabajo 20% Tecnología de los Materiales (SAIA), la pagina distorsiona las laminas, (por si se ve el texto con las imágenes encima)

1. AUTOR:
DURAN A. W. ALEJANDRO / C.I. : V – 24.937.264
ING. INDUSTRIAL (045)
TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES / SEMESTRE VI (A)
DOCENTE:
ING. CASTILLO CENOBIA

2. Estructura Atómica de los Materiales
La estructura atómica engloba muchos puntos, daré inicio con el átomo:
Átomo
Los átomos son la unidad básica estructural de todos los materiales de
ingeniería. Los átomos constan principalmente de tres partículas subatómicas
básicas, protones neutrones y electrones.

3. LOS ÁTOMOS ESTÁN FORMADOS POR UN NÚCLEO, DE TAMAÑO REDUCIDO Y
CARGADO POSITIVAMENTE, RODEADO POR UNA NUBE DE ELECTRONES, QUE SE
ENCUENTRAN EN LA CORTEZA.
ELECTRÓN
Es una partícula elemental con carga eléctrica negativa igual a 1,602 · 10-19
Coulomb y masa igual a 9,1093 · 10-28 g, que se encuentra formando parte
de los átomos de todos los elementos.
NEUTRÓN
Es una partícula elemental eléctricamente neutra y masa ligeramente superior
a la del protón (mneutrón=1.675 · 10-24 g), que se encuentra formando parte de
los átomos de todos los elementos.
PROTÓN
Es una partícula elemental con carga eléctrica positiva igual a 1,602 · 10-19
Coulomb y cuya masa es 1837 veces mayor que la del electrón (mprotón=1.673
· 10-24 g). La misma se encuentra formando parte de los átomos de todos los
elementos.
La nube de carga electrónica constituye de este modo casi todo el
volumen del átomo, pero, sólo representa una pequeña parte de su masa. Los
electrones, particularmente la masa externa determinan la mayoría de las
propiedades mecánicas, eléctrica, químicas, etc., de los átomos, y así, un
conocimiento básico de estructura atómica es importante en el estudio básico
de los materiales de ingeniería.

4. Número Atómico
El número atómico de un átomo, indica el número de protones (partículas cargadas
positivamente) que están en su núcleo. Cada elemento tiene su propio número atómico
característico y, de este modo, el número atómico define el elemento. Los números atómicos,
desde el Hidrógeno, que tiene por número atómico (1) hasta el Hahnio que tiene como número
atómico 105 están localizados en la parte superior de los símbolos de los elementos de la tabla
periódica.
Masa atómica
La masa atómica de un elemento, es la masa en gramos de 6.02*1023 átomos (número de
Avogadro, NA) de ese elemento, la masa relativa de los elementos de la tabla periódica desde el 1
hasta el 105 esta situada en la parte inferior de los símbolos de dichos elementos. El átomo de
carbono, con 6 protones y 6 neutrones, es el átomo de carbono 12 y es la masa de referencia
para las masas atómicas. Una unidad de masa atómica (u.m.a), se define exactamente como 1/12
de la mas de un átomo de carbono que tiene una masa 12 u.m.a. una masa atómica relativa
molar de carbono 12 tiene una masa de 12 g en esta escala. Un mol de gramo (abreviado, mol)

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LA TABLA PERIÓDICA
La idea básica de la Tabla es que las propiedades químicas de los elementos son propiedades periódicas o recurrentes y
cuando éstos se disponen de manera adecuada se pueden predecir con un buen grado de exactitud el comportamiento químico de
cualquier elemento. Mendeleiv ordenó los elementos con base en su peso atómico creciente, empezando por el más ligero, en
periodos de longitud apropiada. Cuando se hace esta ordenación todos los elementos que caen en una columna vertical tienen
propiedades químicas muy similares. Predijo que con el tiempo se descubrirían ciertos elementos adicionales e intentó adelantar
los pesos atómicos y las propiedades de tres de ellos en detalle. Antes de que transcurrieran 25 años se descubrieron éstos
elementos y sus propiedades resultaron ser las anticipadas.

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Modelos atómicos
• Modelo de Dalton
Dalton explicó su teoría formulando una serie de enunciados simples:
1. La materia está formada por partículas muy pequeñas llamadas átomos, que son indivisibles y no
se pueden destruir.
2. Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí, tienen el mismo peso e iguales
propiedades. Los átomos de diferentes elementos tienen peso diferente. Comparando el peso de
los elementos con los del hidrógeno tomado como la unidad, propuso el concepto de peso atómico
relativo.
3. Los átomos permanecen sin división, aun cuando se combinen en las reacciones químicas.
4. Los átomos, al combinarse para formar compuestos guardan relaciones simples de números
enteros y pequeños
5. Los átomos de elementos diferentes se pueden combinar en proporciones distintas y formar más
de un compuesto.
6. Los compuestos químicos se forman al unirse átomos de dos o más elementos.

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• Modelo de Thomson
Es una teoría sobre la estructura atómica propuesta en 1904 por Joseph John Thomson, quien
descubrió el electrón1 en 1897, mucho antes del descubrimiento del protón y del neutrón. En dicho
modelo, el átomo está compuesto por electrones de carga negativa en un átomo positivo, incrustados en
este al igual que las pasas de un pudin. A partir de esta comparación, fue que el supuesto se denominó
«Modelo del pudin de pasas». Postulaba que los electrones se distribuían uniformemente en el interior del
átomo suspendidos en una nube de carga positiva. El átomo se consideraba como una esfera con carga
positiva con electrones repartidos como pequeños gránulos. La herramienta principal con la que contó
Thomson para su modelo atómico fue la electricidad.

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• Modelo de Rutherford
Es un modelo atómico o teoría sobre la estructura interna del átomo propuesto por el químico y
físico británico-neozelandés Ernest Rutherford para explicar los resultados de su "experimento de la lámina
de oro", realizado en 1911.
El modelo de Rutherford fue el primer modelo atómico que consideró al átomo formado por dos partes: la
"corteza" (luego denominada periferia), constituida por todos sus electrones, girando a gran velocidad
alrededor de un "núcleo" muy pequeño; que concentra toda la carga eléctrica positiva y casi toda la masa
del átomo.
Rutherford llegó a la conclusión de que la masa del átomo se concentraba en una región pequeña de cargas
positivas que impedían el paso de las partículas alfa. Sugirió un nuevo modelo en el cual el átomo poseía
un núcleo o centro en el cual se concentra la masa y la carga positiva, y que en la zona extranuclear se
encuentran los electrones de carga negativa.

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• Modelo de Bohr
También llamado modelo de Bohr-Rutherford es un modelo clásico del átomo, pero fue el
primer modelo atómico en el que se introduce una cuantización a partir de ciertos postulados. Dado que
la cuantización del momento es introducida en forma ad hoc, el modelo puede considerarse transicional
en cuanto a que se ubica entre la mecánica clásica y la cuántica. Fue propuesto en 1913 por el físico
danés Niels Bohr, para explicar cómo los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del núcleo y
por qué los átomos presentaban espectros de emisión característicos (dos problemas que eran ignorados
en el modelo previo de Rutherford). Además el modelo de Bohr incorporaba ideas tomadas del efecto
fotoeléctrico, explicado por Albert Einstein en 1905.

10. ATRACCIONES INTERATÓMICAS DE LOS
MATERIALES
Las energías potenciales de atracción y
las correspondientes fuerzas son causa de los
diversos tipos de enlaces químicos entre los
átomos que son diferencia principal entre las
diversas familias de materiales. Entre ellas
tenemos:
Enlace iónico
Enlace Metálico
Enlace covalente

11. • ENLACE IÓNICO: Es el que se recibe en las uniones
de átomos de diferente electronegatividad que
son por principio donadores y aceptores de
electrones, respectivamente. En este proceso de
ionización, los electrones del metal son
transferidos al del no metal con lo que se alcanza
mayor estabilidad, mínima energía libre.

12. • ENLACE COVALENTE: Se forma entre átomos con pequeñas o nulas
diferencias de electronegatividad. Los átomos se distribuyen los
electrones externos de las capas s y p para alcanzar mayor
estabilidad, la del gas noble. Se le puede atribuir fuerzas de
atracción y repulsión como en el enlace iónico, que se equilibran
en las distancias interatómicas, a0. Este soporta los materiales
plásticos, polímeros.

13. • ENLACE METÁLICO: Está formado de los átomos de igual
o parecida electronegatividad de carga positiva, por lo
tanto las fuerzas son interatómicas relativamente
grandes. La característica principal es que los electrones
de valencia no están asociados a cada átomo sino que
forman parte del conjunto de electrones cedidos por el
conjunto de átomos, nube electrónica.

14. COMPORTAMIENTO INTERMOLECULAR DE
LOS MATERIALES
Fuerza de
orientación
Fuerza de
dispersión
Fuerza de Atracción
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,
tenemos:

15. • FUERZAS DE ORIENTACIÓN (Aparecen entre
moléculas con momento dipolar diferente) -
fuerzas de inducción (ion o dipolo
permanente producen en una molécula
apolar una separación de cargas por el
fenómeno de inducción electrostática)

16. • FUERZAS DE DISPERSIÓN (Aparecen en tres
moléculas apolares).

17. • LAS FUERZAS DE ATRACCIÓN Entre moléculas (monoatómicas
o poliatómicas) sin carga neta se definen como fuerzas
intermoleculares o fuerzas de van de waals. Estas pueden
dividirse en tres grupos: las debidas a la existencia de dipolos
permanentes, las de enlace de hidrógeno y las debidas a
fenómenos de polarización transitoria (fuerzas de london)

18. ACOMODAMIENTO ATÓMICO
BCC. Cúbica
centrada en el
cuerpo (ferrita, Cr,
V, K)
FCC. Cúbica centrada
en las caras
(austenita, Au, Ag, Cu,
Al)
HCP. Hexagonal
compacta (Zn , Cd,
Mg)
La estructura física de los sólidos es consecuencia de la disposición
de los átomos, moléculas e iones en el espacio, así como de las
fuerzas de interconexión entre los mismos. Si esta distribución
espacial se repite, diremos del sólido que tiene estructura cristalina.
Los metales, aleaciones y determinados materiales cerámicos tienen
estructura cristalina. Existe siete sistemas cristalinos diferentes y
catorce retículos espaciales diferentes, denominados redes de
bravais. Se diferencia tres estructuras:

19. REFERENCIAS WEB
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Paginas Web:
 Consultada realizada el 21/05/2016
http://www.angelfire.com/ma3/mambuscay/Art1.htm
 Consultada realizada el 21/05/2016
http://www.buenastareas.com/ensayos/Estructura-At%C3%B3mica-
De-Los-Materiales/42754174.html
 Consultada realizado el 21/05/2016
http://www.iim.unam.mx/mbizarro/4-Empaquetamiento%202013-
1.pdf
 Consulta realizada el 21/05/2016
https://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_at%C3%B3mico