Ciencia de los materiales María Galicia C.I. 26.418.171

1. República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria,
Ciencia y Tecnología
Instituto Universitario Politécnico ‘‘Santiago Mariño’’
Extensión Maracaibo
Escuela: Ingeniería Química
Estructura Atómica de los Materiales
Autor(a):
María Galicia
C.I. 26.418.171
Maracaibo, Edo. Zulia, Agosto del 2018

2. 1. ¿Qué es la estructura atómica?
Es la manera en que está distribuida cada una de las partículas que forman a
un átomo, es decir, el átomo se compone de un núcleo de carga positiva, donde
concentra casi toda la masa del átomo, su tamaño es muy pequeño; está formado
por protones y neutrones, en conjunto conocidos como nucleones, alrededor del
núcleo se encuentra una nube de electrones de carga negativa llamada envoltura,
su masa es muy pequeña, su tamaño en general, es muy grande.
2. Tipos de átomos
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.
Todos los átomos de un elemento químico tienen en el núcleo el mismo
número de protones. Este número, que caracteriza a cada elemento y lo distingue
de los demás, es el número atómico y se representa con la letra Z.
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 2000veces 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 coincide con el
número de electrones.
3. ¿Qué es un átomo?
El átomo es la parte más pequeña en la que se puede obtener materia de
forma estable, ya que las partículas subatómicas que lo componen no pueden
existir aisladamente salvo en condiciones muy especiales. El átomo está formado
por un núcleo, compuesto a su vez por protones y neutrones, y por una corteza

3. que lo rodea en la cual se encuentran los electrones, en igual número que
los protones.
4. Tipos de modelos atómicos
A principios del siglo XX, Bohr propuso un modelo planetario para explicar la
estructura atómica: en el centro del átomo se encontraba el núcleo donde están
los protones y los neutrones y rodeando dicho núcleo, los electrones giraban
distribuidos en capas o niveles energéticos. Entre más cercanos estuvieran al
núcleo, menor energía presentaban. Este modelo no explicaba algunos resultados
experimentales y por ello, a finales de los 1920, Schrödinger y Heisenberg
propusieron un modelo mecánico cuántico.
Heisenberg decía que es imposible saber con exactitud la posición y la
velocidad de un electrón en un momento dado (Principio de incertidumbre), por lo
que se describieron “regiones estadísticas de mayor probabilidad electrónica” -
rempe- que definen la posible posición de un electrón en determinado momento.
Estas regiones también se conocen como orbitales atómicos y presentan algunos
subniveles. La posición de un electrón puede definirse por 4 números cuánticos: n,
l, m y s.
5. ¿Qué son las fuerzas de enlace en los materiales?
Al aproximarse los átomos ejercen fuerzas sobre otros. Las fuerzas son de dos
tipos, atractivas y repulsivas. La fuerza atractiva depende del tipo de enlace en
particular que une a los átomos. La fuerza repulsiva depende del solapamiento de
los niveles energéticos más externos de los átomos.
6. ¿Cuáles son las combinaciones en las estructuras de los materiales?
Las propiedades y características de los materiales dependen del tipo de
átomos que contienen, la estructura que adoptan y las fuerzas químicas que los
enlazan. El conocimiento y dominio de este conjunto de factores, permite a los

4. ingenieros controlar y predecir su comportamiento cuando se fabrican o se
someten a un trabajo particular. La estructura de cada material depende de la
organización, ordenada o desordenada, de las partículas que lo conforman, sean
átomos o iones; y si contienen elementos metálicos, no – metálicos o una
combinación de ambos.
La combinación de elementos y el tipo de enlace que los une determina las
características físicas y químicas que poseerá el material, como su estado físico,
resistencia a factores externos de presión y temperatura, a agentes químicos, a la
presencia de oxígeno, de humedad y de radiación. La correspondencia entre la
composición, el tipo de enlace químico y la estructura de un material determina las
características y propiedades que poseerá para desempeñar una función
específica, así como el tipo de procesamiento o maquinado mediante el cual se
puede obtener un producto particular. Dicha combinación (composición-enlace-
estructura-propiedades) determina que los materiales sean especialmente útiles o
únicos para desempeñar tareas específicas.
En la composición de un material pueden intervenir átomos, iones o moléculas
finitas. Los átomos pueden ser metálicos, no metálicos o una combinación de
ellos; los iones, aniones y cationes pueden estar constituidos por sólo un elemento
o por una combinación de metales y no metales.
7. ¿Cuál es el comportamiento interatómico de los materiales?
Un enlace químico es la interacción física responsable de las interacciones
entre átomos, moléculas e iones, que tiene una estabilidad en los compuestos
diatómicos y poliatómico que forman los materiales. Estos enlaces químicos son
fuerzas intermoleculares, que mantienen a los átomos unidos en las moléculas, los
átomos enlazados de esta forma tienen carga eléctrica neutra, por lo que el enlace
se puede llamar no polar y se clasifican en:
 Enlace iónico

5. Es la unión de átomos que resulta de la presencia de atracción electrostática
entre los iones de distinto signo, es decir, uno fuertemente electropositivo (baja
energía de ionización) y otro fuertemente electronegativo (alta afinidad
electrónica). Eso se da cuando en el enlace, uno de los átomos capta electrones
del otro. La atracción electrostática entre los iones de carga opuesta causa que se
unan y formen un compuesto químico simple, aquí no se fusionan; sino que uno
da y otro recibe.
 Enlace Covalente
Un enlace covalente entre dos átomos se produce cuando estos átomos se
unen, para alcanzar el octeto estable, compartiendo electrones del último nivel
(excepto el Helio e Hidrogeno que alcanzan la estabilidad cuando tienen 2
electrones). La diferencia de electronegatividad entre los átomos no es lo
suficientemente grande como para que se produzca una unión de tipo iónica.
 Enlace metálico
Un enlace metálico es un enlace químico que mantiene unidos los átomos
(unión entre núcleos atómicos y los electrones de valencia, que se juntan
alrededor de éstos como una nube) de los metales entre sí. Estos átomos se
agrupan de forma muy cercana unos a otros, lo que produce estructuras muy
compactas. Se trata de líneas tridimensionales que adquieren estructuras tales
como: la típica de empaquetamiento compacto de esferas (hexagonal compacta),
cúbica centrada en las caras o la cúbica centrada en el cuerpo.
8. ¿Cuál es el comportamiento intermolecular de los materiales?
El comportamiento intermolecular dependen del equilibrio de las fuerzas que
unen o separan las moléculas, entre las diversas fuerzas de orden moleculares
que mantienen unidos a los átomos dentro de la moléculas y mantener la
estabilidad de las moléculas individuales, tenemos, fuerzas de orientación, fuerzas
de dispersión y fuerzas de atracción.

6. 9. Interprete cuál es el acomodamiento atómico de los materiales?
La estructura de cada material depende de la organización, ordenada o
desordenada, de las partículas que lo conforman, sean éstas átomos, iones o
moléculas. El acomodo regular, ordenado y repetido en tres dimensiones conduce
a la formación de estructuras conocidas como cristales, en los que es posible
distinguir un patrón geométrico básico (celda unitaria), que se repite de manera
tridimensional.
Cada sustancia cristaliza siempre en una misma forma, o en un número
limitado de formas diferentes pero específicas para ese material, de tal manera
que mediante el examen geométrico de un cristal es posible conocer la identidad
de dicho material. Los cristales naturales tuvieron su origen en el magma que se
formó a altas temperaturas y que al enfriarse lentamente permitió que las
partículas de cada material se acomodaran y formaran un arreglo ordenado.
Una forma de visualizar físicamente la estructura de las sustancias cristalinas
es mediante la construcción de modelos tridimensionales que representen el
“empaquetamiento” de los átomos o de los iones mediante esferas rígidas. Dichas
esferas se acomodan simulando los enlaces químicos, tanto corto como a largo
alcance, cuando los materiales se componen de dos o más elementos diferentes
se cuida la relación de tamaños entre los átomos.
Referencias Bibliográficas
1. Giraldo M., 2011. Estructura Atómica. [En Línea] Dirección URL:
https://es.scribd.com/document/52335086/Que-es-la-estructura-atomica
(Consultado el 30 de Agosto del 2018).
2. Estructura y propiedades de los materiales. [En Línea] Dirección URL:
http://gc.initelabs.com/recursos/files/r157r/w13280w/Quimica_unidad5.pdf
(Consultado el 30 de Agosto del 2018).