Este documento describe la estructura cristalina y la evolución del modelo atómico. Explica que la estructura cristalina se forma por la distribución ordenada de átomos, iones o moléculas que se extiende en tres dimensiones. También resume los principales modelos atómicos propuestos a lo largo de la historia, incluyendo los modelos de Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, Schrödinger y Dirac. Por último, analiza los tipos principales de estructuras cristalinas metálicas como la cúb

1. Republica Bolivariana de Venezuela
Ministerio de Educacion Superior
Instituto Universitario Politecnico
“Santiago Mariño”
Extension Maturin
TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES
“ATOMOS Y ESTRUCTURAS
CRISTALINAS”
Maturin, junio 2014
Alumna:
TSU Ramirez Eneange
C.I: 16517858

2. INTRODUCCION
La estructura cristalina, formada por la distribución de átomos, iones o
moléculas, es en realidad la que constituye la base material que forma el
cristal. Mientras que la red cristalina refleja el hecho de que el cristal es
periódico y por ello, determina la simetría tratada hasta el momento, la
estructura del cristal no sólo determina su periodicidad, marcada por la red y
por la celda unidad de la misma, sino que determina el motivo, es decir, la
parte material constituida por átomos, iones y moléculas que llenan la citada
celda unidad.

3. 1.- ATOMO
El átomo está compuesto por un nucleo atomico, que se concentra casi toda su masa,
rodeado de una nube de electrones. Esto fue descubierto a principios del siglo XX, ya
que durante el siglo XIX se había pensado que los átomos eran indivisibles, de ahí su
nombre a-tómo- 'sin división'. Poco después se descubrió que también el núcleo está
formado por partes, como los protones, con carga positiva, y neutrones,
eléctricamente neutros.

4. 2.- CLASIFICACION DE LOS ATOMOS
Los átomos se clasifican de acuerdo al número de protones y neutrones que contenga
su núcleo.
El número de protones o numero atomico determina su elemento quimico, y el número
de neutrones determina su isotopo.
Un átomo con el mismo número de protones que de electrones es eléctricamente
neutro.
Si por el contrario posee un exceso de protones o de electrones, su carga neta es
positiva o negativa, y se denomina ion.

5. 3.- PROPIEDADES ATOMICAS
Masa
La mayor parte de la masa del átomo viene de los nucleones, los protones y neutrones del núcleo.
También contribuyen en una pequeña parte la masa de los electrones, y la energía de ligadura de
los nucleones, en virtud de la equivalencia entre masay energia.
La unidad de masa que se utiliza habitualmente para expresarla es la unidad de masa atomica (u).
Tamaño o radio atomico
Los átomos no están delimitados por una frontera clara, por lo que su tamaño se equipara con el
de su nube electrónica. Sin embargo, tampoco puede establecerse una medida de esta, debido a
las propiedades ondulatorias de los electrones.
Niveles de energía
Un electrón ligado en el átomo posee una energia potencial inversamente proporcional a su
distancia al núcleo y de signo negativo, lo que quiere decir que esta aumenta con la distancia.

6. 3.- PROPIEDADES ATOMICAS cont...
Niveles de energía
Un electrón ligado en el átomo posee una energia potencial inversamente proporcional a su
distancia al núcleo y de signo negativo, lo que quiere decir que esta aumenta con la distancia.
Cuando un electrón efectúa una transición entre dos estados distintos, absorbe o emite un fotón,
cuya energía es precisamente la diferencia entre los dos niveles. La energía de un fotón es
proporcional a su frecuencia, así que cada transición se corresponde con una banda estrecha del
espectro electromagnetico denominada linea espectral.
Ejemplo de lineas de
absorsion de un espectro

7. 4.- EVOLUCIÓN DEL MODELO ATÓMICO
La concepción del átomo que se ha tenido a lo largo de la historia ha variado de
acuerdo a los descubrimientos realizados en el campo de la física y la química. A
continuación se hará una exposición de los modelos atómicos propuestos por
los científicos de diferentes épocas. Algunos de ellos son completamente
obsoletos para explicar los fenómenos observados actualmente, pero se
incluyen a manera de reseña histórica.
Modelo de Dalton
Fue el primer modelo atómico con bases científicas, fue formulado en 1803 por Jhon
Dalton, quien imaginaba a los átomos como diminutas esferas.
desapareció ante el modelo de
Thomson ya que no explica los
rayos catódicos, la
radioactividad ni la presencia
de los electrones (e-) o
protones(p+).

8. 4.- EVOLUCIÓN DEL MODELO ATÓMICO cont....
Modelo de Thomson
Luego del descubrimiento del electrón en 1987 por Joseph Jhon Thomson, se
determinó que la materia se componía de dos partes, una negativa y una
positiva. La parte negativa estaba constituida por electrones, los cuales se
encontraban según este modelo inmersos en una masa de carga positiva a
manera de pasas en un pastel (de la analogía del inglés plum-pudding model) o
uvas en gelatina.

9. 4.- EVOLUCIÓN DEL MODELO ATÓMICO cont....
Modelo de Rutherford
Este modelo fue desarrollado por el físico Ernest Rutherford a partir de los
resultados obtenidos en lo que hoy se conoce como el Experimento de
Rutherford en 1911. Representa un avance sobre el modelo de Thomson, ya que
mantiene que el átomo se compone de una parte positiva y una negativa, sin
embargo, a diferencia del anterior, postula que la parte positiva se concentra en
un núcleo, el cual también contiene virtualmente toda la masa del átomo,
mientras que los electrones se ubican en una corteza orbitando al núcleo en
órbitas circulares o elípticas con un espacio vacío entre ellos.

10. 4.- EVOLUCIÓN DEL MODELO ATÓMICO cont....
Modelo de Bohr
Este modelo es estrictamente un modelo del átomo de hidrógeno tomando como
punto de partida el modelo de Rutherford, Niels Bohr trata de incorporar los
fenómenos de absorción y emisión de los gases, así como la nueva teoria de la
cuantizacion de la energia desarrollada por Max Planck y el fenómeno del efecto
fotoelectrico observado por Albert Einstein.
El mayor éxito de Bohr fue dar la explicación
al espectro de emisión del hidrógeno.
Pero solo la luz de este elemento.

11. 4.- EVOLUCIÓN DEL MODELO ATÓMICO cont....
Modelo de Schrödinger
Después de que Louis Victor de Broglie propuso la naturaleza ondulatoria de la
materia en 1924, la cual fue generalizada por Erwin Schrödinger en 1926, se
actualizó nuevamente el modelo del átomo.
En el modelo de Schrödinger se abandona la concepción de los electrones como
esferas diminutas con carga que giran en torno al núcleo, que es una
extrapolación de la experiencia a nivel macroscópico hacia las diminutas
dimensiones del átomo. En vez de esto, Schrödinger describe a los electrones
por medio de una funcion de onda, el cuadrado de la cual representa
la probabilidad de presencia en una región delimitada del espacio. Esta zona de
probabilidad se conoce como orbital.

12. 4.- EVOLUCIÓN DEL MODELO ATÓMICO cont....
Modelo de Dirac
El modelo de Dirac usa supuestos muy similares al modelo de Schrödinger aunque
su punto de partida es una ecuación relativista para la función de onda, la ecuacion de
Dirac. El modelo de Dirac permite incorporar de manera más natural el espin del
electrón. Predice niveles energéticos similares al modelo de Schrödinger
proporcionando las correcciones relativistas adecuadas.

13. 5.- ESTRUCTURA CRISTALINA
La estructura cristalina es la forma solida de cómo se ordenan y empaquetan los
atomos, moleculas, o iones. Estos son empaquetados de manera ordenada y con
patrones de repetición que se extienden en las tres dimensiones del espacio. En una
estructura cristalina (ordenada) de los materiales inorganicos, los elementos que se
repiten son atomos o iones enlazados entre sí, de manera que generalmente no se
distinguen unidades aisladas; estos enlaces proporcionan la estabilidad y dureza del
material.
ESTRUCTURA
CRISTALINA DEL
DIAMANTE

14. 6.- PRINCIPALES ESTRUCTURAS CRISTALINAS METÁLICAS
La mayoría de los metales elementales (90%) cristalizan en tres estructuras cristalinas
densamente empaquetadas:
Cúbica centrada en las caras FCC,
Hexagonal compacta HCP
Cúbica centrada en el cuerpo BCC
En esta celda hay un punto reticular en cada vértice del cubo
y otro en el centro de cada cara del cubo. El modelo de
esferas sólidas indica que los átomos de esta estructura
están unidos del modo más compacto posible. El APF de
esta estructura de empaquetamiento compacto es 0.74.
Los metales no cristalizan en la estructura hexagonal
sencilla porque el APF es demasiado bajo. El APF es 0.74
ya que los átomos están empaquetados de un modo lo más
cercano posible. Cada átomo esta rodeado de otros 12
átomos y por tanto su número de coordinación es 12.
Los metales no cristalizan en la estructura hexagonal
sencilla porque el APF es demasiado bajo. El APF es 0.74
ya que los átomos están empaquetados de un modo lo más
cercano posible. Cada átomo esta rodeado de otros 12
átomos y por tanto su número de coordinación es 12.

15. 7.- TIPOS DE ESTRUCTURAS CRISTALINAS
Empaquetado cubico 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 red basada en el ECC es una
red cúbica centrada en las caras.

16. Empaquetado cubico compacto ECC

17. 7.- TIPOS DE ESTRUCTURAS CRISTALINAS cont...
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.

18. Empaquetado hexagonal compacto y empaquetado cúbico
compacto

19. CONCLUSION
La estructura cristalina es la forma solida de cómo se ordenan y
empaquetan los atomos, moleculas, o iones. Estos son empaquetados de
manera ordenada y con patrones de repetición que se extienden en las tres
dimensiones del espacio. La cristalografia es el estudio científico de los
cristales y su formación.
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
antrópicas y discontinuas. Suelen aparecer como entidades puras,
homogeneas 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.