trabajo

1. Instituto Universitario Politécnico
“Santiago Mariño”
Extensión Porlamar
Tecnología de los materiales
Átomosyestructurascristalinas
Prof : realizado por :
Julián Carneiro Floriannys Maita C.I 24.720.770

2. Introducción
El átomo es la unidad de partículas más pequeñas que puede existir
como sustancia simple (elemento químico), y que puede intervenir en una
combinación química. 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. Un Modelo Atómico es una representación gráfica que permite explicar,
lo mejor posible a la estructura del átomo. Como bien se sabe los átomos son
representaciones, pues nadie los ha visto; se deducen de experimentaciones,
que evolucionan con la tecnología.

3. 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.
Más adelante el físico ingles J.J. Thomson con la ayuda de la utilización de
rayos catódicos, propuso un modelo simple de cargas eléctricas negativas
(electrones) en el interior de una esfera positiva. Rutherford planteó que en el
átomo existe un núcleo con carga positiva y los electrones situados en una
corteza girando a su alrededor, como un sistema solar.
De igual manera, el físico danés Bohr amplió el modelo de Rutherford,
concluyendo que el electrón gira alrededor del núcleo en órbitas circulares y la
corteza estaba compuesta de niveles de energía. Posteriormente Sommerfeld
propuso que el electrón gira es en órbitas elípticas y no circulares.
Modelo atómico:
Un Modelo Atómico es una representación gráfica que permite explicar, lo
mejor posible a la estructura del átomo. Como bien se sabe los átomos son
representaciones, pues nadie los ha visto; se deducen de experimentaciones,
que evolucionan con la tecnología. En la antigua Grecia, los primeros filósofos
opinaban que la materia estaba constituida por minúsculas partículas
indestructibles, que llamaron átomos. Se trataba solo; sin embargo, de una doctrina
filosófica, que no logró aceptación universal por falta de testimonios experimentales.

4. Estructura del átomo
En el átomo distinguimos dos partes: el núcleo y la corteza.
El núcleo es la parte central del átomo y contiene partículas
con carga positiva, los protones, y partículas que no poseen carga
eléctrica, es decir son neutras, los neutrones. La masa de un protón
es aproximadamente igual a la de un neutrón.
La corteza es la parte exterior del átomo. En ella se encuentran
los electrones, con carga negativa. Éstos, ordenados en distintos niveles, giran
alrededor del núcleo.
La masa de un electrón es unas 2000 veces menor que la de un protón.
Los átomos son eléctricamente neutros, debido a que tienen igual número de
protones que de electrones. Así, el número atómico también coincide con el número
de electrones.
Propiedades de los átomos
Los átomos son partículas complejas que están compuestos a su vez de más
o menos partículas. Cada átomo es como un sistema planetario en el que,
fundamentalmente los protones del núcleo, cargados positivamente, interaccionan
con los electrones de la periferia, cargados negativamente.
Estas interacciones, que condicionan su comportamiento, pueden medirse de
forma indirecta estudiando ciertas propiedades de los átomos.
Como propiedades de los átomos nos interesan las siguientes:

5.  El tamaño: Consideraremos el tamaño de un átomo como el espacio que
ocupa su nube electrónica.
 El potencial de ionización: Es la energía que hay que ceder a un átomo en
estado gaseoso para arrancarle su electrón más externo. Las reacciones
entre átomos (y moléculas) se establecen mediante intercambio o
compartición de electrones y, por tanto, es un parámetro importante para
conocer su reactividad.
 La afinidad electrónica: Es la energía que se pierde o se gana cuando un
átomo acepta un electrón en su capa más externa disponible. Es un
parámetro cualitativamente complementario del anterior que perimite
conocer su reactividad.
 La electronegatividad: Es la capacidad que tiene un átomo de atraer hacia
sí un par de electrones que comparte con otro átomo para formar un enlace.
Este parámetro es muy importante para comprender la reactividad de las
moléculas.
Tipo de modelos de atomos
Modelo atómico de Thomson
Thomson era un científico de origen británico, fue quien descubrió los
isótopos y los electrones. Fue quien ganó el premio nobel de física en el año 1906.
Su teoría sobre el átomo sostenía que los átomos se mantenían formados por
electrones con carga negativa en un átomo con carga positiva. Fue gracias a la
electricidad que Thomson logro desarrollar su modelo.
Su teoría sobre el átomo sostenía que los átomos se mantenían formados
por electrones con carga negativa en un átomo con carga positiva. Fue gracias a la
electricidad que Thomson logro desarrollar su modelo.

6. Modelo atómico de Rutherford
Rutherford establecía que el átomo estaba compuesto de un núcleo atómico
que poseía una carga positiva y de una corteza en donde los electrones (los cuales
tienen carga negativa) giran con gran velocidad en los alrededores del núcleo donde
se encontraba toda la masa del átomo.
Definía esa masa como una concentración de carga positiva. Este se encargó
de estudiar las partículas radioactivas que son las partículas beta, gamma y alfa.
Fue quien primero definió un modelo atómico en el que demostró que un átomo
estaba compuesto de un núcleo y de una corteza. Este ganó el premio nobel de la
química en el año 1908.
Modelo atómico de Sommerfeld
Sommerfeld era un físico alemán, la aportación más significativa de este
físico fue el cambio del concepto de las órbitas circulares, que definían los
electrones en el modelo atómico de Bohr por las órbitas elípticas.
El hallazgo de Sommerfeld fue el perfeccionamiento del modelo de Bohr con
las órbitas elípticas lo que permitió el descubrimiento del número cuántico Azimutal.
Mientras mayor era este número mayor seria la excentricidad de la órbita elíptica
que describía al electrón.
Modelo atómico cúbico de Lewis
Gilbert Newton Lewis físico y químico estadounidense quien realizó muchos
trabajos científicos de los cuáles se cabe mencionar la “estructura de Lewis” también
llamada como el “diagrama de punto”. Este modelo atómico se basaba en un cubo,
donde este decía que los electrones de un átomo estaban colocados de forma
cúbica. Lewis vivió entre los años 1875 y 1946.

7. Modelo atómico de Bohr
Este modelo atómico explicaba y afirmaba la expresión empírica que había
conseguido Rydberg. Sostenía que el núcleo del átomo de hidrógeno tenía un
protón en él, y girando a su alrededor había un electrón.
El modelo que Bohr surgía de la idea del modelo de Rutherford, usando
conceptos que eran estudiados por Max Planck y Einstein, varios años
antes. Gracias a la simplicidad de este modelo, aún en la actualidad se usa para
resumir la estructura de la materia.
Modelo atómico de Dalton
Dalton fue un químico y matemático de origen británico, es de su nombre que
procede la palabra “Daltonismo”. Fue Dalton quien escribió sobre el daltonismo
porque él mismo lo padecía. Por otro lado, fue el primero que desarrolló un modelo
atómico con bases científicas.
Estructura Cristalina
Los nudos de las distintas celdillas, señalados por bolitas negras en las
figuras de las redes de Bravías, son todos equivalentes y no están ocupados
necesariamente por un único átomo. En determinados materiales cada nudo puede
tener asociadouna molécula, un grupo de átomos, o incluso, un grupo de moléculas.
Esto es particularmente frecuente en el caso de materiales cerámicos y poliméricos.
Al átomo, molécula o grupo de átomos o de moléculas que se debe asociar
a cada nudo de la red para reproducir todo el cristal se lo denomina base o motivo.
Así pues, una estructura cristalina real —un cristal— se construye colocando
una base en cada una de las posiciones marcadas por la red de Bravías
correspondiente (o sea en sus nudos). Es decir, los términos «red» y «estructura»
no son sinónimos y no deberían confundirse, aunque es relativamente frecuente
verlos empleados de modo incorrecto. Esquemáticamente, podemos resumir esta
idea diciendo que estructura cristalina = red espacial + base.

8. Características de las estructuras cristalinas
La descripción detallada de una estructura cristalina no consiste únicamente
en la identificación del tipo de red que subyace en ella cuál es el tipo de celdilla
unidad y cuáles son sus dimensiones, también otras características resultan
extraordinariamente útiles y se utilizan con frecuencia.
Consideremos la red cúbica simple representada en la siguiente figura (el interés
por esta red reside en su simplicidad). La celdilla de la estructura real tomará el
aspecto que se muestra en la parte derecha de la figura. Como puede verse, los
átomos considerados como esferas duras se tocan a lo largo de las aristas del cubo.
Hay otro aspecto interesante: los átomos no rellenan completamente el volumen de
la celdilla. Son este tipo de características las que ahora nos interesa describir.
Red cubica simple. Estructura cubica simple.
Tipos de estructuras cristalinas
Además de los factores químicos, en cuanto a los factores geométricos, hay
que tener en cuenta la forma de las partículas constituyentes de la estructura. Así,
cuando tenemos átomos iguales que se unen mediante enlace metálico, se forman
los empaquetamientos densos que se describen como un empaquetamiento de
esferas tal que cada una de ellas se rodea de otras doce

9.  Empaquetado cúbico compacto (ECC):
Se trata de un empaquetado ABC en el que la tercera capa cubre los huecos
de la primera que no han sido cubiertos por la segunda
La redbasada enel ECCesuna redcúbicacentradaenlascaras. Su orientaciónrespectodel
empaquetado compacto es la siguiente:

10.  Empaquetado hexagonal compacto (EHC):
Se trata de un empaquetado ABA en el que la tercera capa ocupa
exactamente la misma posición que la primera, constituyendo las estructuras más
compactas o densas posibles. Es una estructura característica de muchos metales
como el oro, plata, plomo, etc.
La red basada en el EHC es una red hexagonal múltiple con un nudo
adicional en su interior.
Existen empaquetados de orden superior que darían lugar a estructuras con
alternancias de empaquetados cúbicos y hexagonales compactos.
 Coordinación de lugares interatómicos en empaquetados densos
Los empaquetados cúbicos y hexagonales poseen una característica muy
importante:
"la disposición regular de sus posiciones atómicas determina la existencia de
posiciones interatómicas con un número de coordinación fijo y determinado"
Así, según los intersticios que surgen de las secuencias compactas de
empaquetamiento (cúbico compacto o hexagonal compacto), que aparecen,
fundamentalmente, en coordinación tetraédrica (coordinación 4) y octaédrica
(coordinación 6), estén ocupados total o parcialmente por cationes, se originarán
diferentes tipo

11. Conclusión
Los átomos son partículas complejas que están compuestos a su vez de más
o menos partículas. Cada átomo es como un sistema planetario en el que,
fundamentalmente los protones del núcleo, cargados positivamente, interaccionan
con los electrones de la periferia, cargados negativamente. La descripción detallada
de una estructura cristalina no consiste únicamente en la identificación del tipo
de red que subyace en ella cuál es el tipo de celdilla unidad y cuáles son sus
dimensiones, también otras características resultan extraordinariamente útiles y se
utilizan con frecuencia. Consideremos la red cúbica simple representada en la
siguiente figura (el interés por esta red reside en su simplicidad). La celdilla de la
estructura real tomará el aspecto que se muestra en la parte derecha de la figura.
Como puede verse, los átomos considerados como esferas duras se tocan a lo largo
de las aristas del cubo.

12. Bibliografía
http://www.mastiposde.com/atomos.html
http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materia
les/atomo/estructura.htm
https://www.uam.es/departamentos/ciencias/qorg/docencia_red/QOT/T0/speriodico_ex
ported/l134.htm
http://www.mim-us.es/estructuras_cristalinas/estructura_cristalina2.html
http://www.mim-us.es/estructuras_cristalinas/caracteristicas.html
http://www2.uned.es/cristamine/cristal/estr_tipos.htm