estructura atómica de los materiales

1. Estructura Atómica de los
Materiales
Republica Bolivariana de Venezuela
Instituto politécnico
“Santiago Mariño”
Extensión Mérida
GRISALES RANGEL DIEGO ANDRES
C.I 24195122
ESC: 46
DIBUJO DE MAQUINAS.
PROF. DOUGLAS GARCIA

2. 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. El modelo común consta de un pequeño núcleo de alrededor de
10-14 m de diámetro rodeado de una nube de electrones relativamente poco dispersa y
de densidad variable de modo que el diámetro del átomo es del orden de 10-10 m.
Estructura atómica de los materiales
Un protón es una
partícula subatómica con
carga eléctrica positiva
que se encuentra dentro
del núcleo atómico de los
átomos.
Un electrón es una partícula elemental estable
cargada negativamente que constituye uno de
los componentes fundamentales del átomo.
Un neutrón es una
partícula subatómica
contenida en el núcleo
atómico. No tiene carga
eléctrica neta, a diferencia
de carga eléctrica positiva
del protón.

3. La Masa Atómica de un
elemento igual a la suma
de protones y neutrones
dentro del núcleo del
átomo.
El Numero Atómico de
un elemento se refiere a
la cantidad de electrones
o protones en cada
átomo.
El Peso Atómico se
refiere a la masa por mol
de sustancia
El Numero de Avogadro
de un elemento, es el
número de átomos o
moléculas en un mol
Estructura del
átomo

4. Atracciones Interatómicas
Las fuerzas que mantienen juntos a los átomos, se llaman fuerza
cohesivas. Estos enlaces interatómicos pueden calificarse en
primarios o segundarios. La fuerza de estos enlaces, así como su
capacidad para reformarse después de su separación determinan
las propiedades físicas del material. Los enlaces atómicos
primarios pueden ser de tres tipos
Enlace Mecánico Enlace iónico Enlace covalente

5. Enlace Mecánico
En un enlace mecánico dos moléculas están unidas,
pero no existe enlace químico entre ellas, sino que
están interfijadas mecánicamente. Encontramos
ejemplos de este tipo de enlace en catenanos y
rotaxanos.
A pesar de que no existe enlace químico
propiamente dicho, ambos componentes del enlace
mecánico están íntimamente ligados, de manera
que no es posible separarlos sin romper otros
enlaces covalentes. Esto hace que la molécula
formada sea una verdadera molécula y no un
ejemplar supramolecular, como ocurre en otros
casos.

6. Enlace iónico
La atracción electrostática entre átomos de diferente carga
eléctrica genera un tipo de enlace conocido como enlace
iónico. Es necesario que para que pueda darse dicho enlace
uno se los átomos pueda ceder electrones y por el contrario el
otro pueda ganar electrones, es decir, se produce la unión
entre átomos que pasan a ser cationes y aniones. Este tipo de
enlace generalmente se produce entre un elemento metálico
(electropositivo) y elemento no metálico (electronegativo).
Un ejemplo típico de este tipo de enlace lo es el
cristal iónico cloruro de sodio ( NaCl ) sal común.
En este enlace tiene lugar la transferencia de un
electrón del átomo de sodio al átomo de cloro, como
se observa a continuación

7. Enlace covalente
Los enlaces covalentes se definen como la unión que se
produce entre 2 átomos por la compartición de 2 o más
electrones de su capa externa con objeto de formar una
molécula estable. Un ejemplo claro es la molécula de
Cloro, el cloro en estado natural se presenta como una
molécula formada por 2 átomos de cloro, dichos átomos
de cloro se encuentran unidos mediante un enlace
covalente producido por la compartición de 2 electrones
Durante este proceso 2 átomos se han unido para formar una
molécula, obviando la teoría de los orbitales moleculares
enlazantes / antienlazantes y con objeto de explicarlo de una
manera sencilla, podemos decir que 2 orbitales atómicos (Cl +
Cl) se unen para formar un nuevo orbital molecular (Cl2).
Los orbitales se definen como las regiones de los átomos o
moléculas donde se encuentran los electrones.

8. Enlace covalente polar
Se origina cuando uno de los
átomos dispone de mayor fuerza de
atracción de los electrones hacia su
núcleo, como resultado se origina
una molécula con parte negativa y
otra parte positiva
Enlace covalente apolar
Se produce cuando ambos átomos
disponen de la misma fuerza de
atracción de los electrones hacia
su mismo núcleo.

9. Comportamiento intermolecular
de los materiales
Las Fuerzas Intermoleculares, son fuerzas de atracción y repulsión
entre las moléculas. El comportamiento molecular depende en gran
medida del equilibrio (o falta de él) de las fuerzas que unen o separan
las moléculas, y el estudio de esos fenómenos fue parte importante del
desarrollo de la química física
Las fuerzas de atracción explican la cohesión de las moléculas en los
estados liquido y sólido de la materia, Estas fuerzas son las
responsables de muchos fenómenos físicos y químicos como la
adhesión, rozamiento, difusión, tensión superficial y la viscosidad.
Existen diferentes tipos de interacciones.
•Fuerzas de orientación
•Fuerzas de inducción
•Fuerzas de dispersión
•Fuerzas de repulsión

10. Comportamiento intermolecular
de los materiales
Fuerzas de orientación
Es la primera fuerza de tipo
atractivo, conduce a lo que se
llama energía de orientación y
está presente en las agrupaciones
moleculares, se presenta en
moléculas con dipolo
permanente orientándose de
acuerdo a sus cargas
Este tipo de fuerza se presenta entre
moléculas con dipolo permanente y
otra sin dipolo permanente este
último bajo la influencia del
primero se distorsiona y orienta con
relación a la primera formando un
dipolo inducido. Las cargas
contrarias quedan orientadas como
en el primer caso, pero la energía en
este caso es de inducción
Fuerzas de inducción

11. Fuerzas de dispersiónFuerzas de repulsión
Comportamiento intermolecular
de los materiales
Es la tercera clase de fuerza que
conduce a la energía de
dispersión, explica el
comportamiento de los gases
nobles y al mismo tiempo resulta
ser el principal contribuyente a la
atracción de Van der Waals. La
energía de dispersión se atribuye
a la atracción entre dos dipolos
inducidos
La cuarta fuerza necesariamente
grande y repulsiva, se
manifiesta cuando las nubes
electrónicas saturadas de
electrones empiezan a
traslaparse. Esta energía se
conoce como energía de
repulsión de LONDON y
predominan sobre las energías
anteriores.

12. Acomodamiento atómico
Se llama cristales a los acomodamientos atómicos repetitivos en
las tres dimensiones. Esta repetición de patrones
tridimensionales se debe a la coordinación atómica dentro del
material, algunas veces este patrón controla la forma externa del
cristal. El acomodamiento atómico interno persiste, aunque la
superficie externa se altere. Los acomodamientos cristalinos
pueden tomar uno de siete principales patrones de
acomodamiento cristalino. Estos están estrechamente
relacionados con la forma en la que se puede dividir el espacio
en iguales volúmenes por superficies planas de intersección.
•Cúbica de caras centradas
•Cúbico simple
•Cristales Cúbicos
•Cúbico de cuerpos centrados
•Cristales Hexagonales