El documento describe la estructura atómica de los materiales. Explica que los átomos están formados por un núcleo central con protones y neutrones rodeado por electrones. Luego resume los modelos atómicos de Thomson y Rutherford, y describe los tres tipos principales de enlaces - iónico, covalente y metálico - que mantienen unidos los átomos en los materiales. Finalmente, discute las fuerzas intermoleculares como la orientación, dispersión y atracción, y los factores de empaquetamiento atómico de las princip

1. Estructura atómica de
los materiales
Javier J. MEJIAS R.
C.I. 19.489.301
ESCUELA # 49
Profesor: Ing. Douglas García

2. ESTRUCTURA DEL ÁTOMO
El átomo está formado por un núcleo, que contiene neutrones y
protones, el que a su vez esta rodeado por electrones.
La carga eléctrica de un átomo es nula

3. Según Dalton un átomo se define como la unidad básica de un elemento que puede
intervenir en una combinación química. El describió al átomo como una partículas
extremadamente pequeña e indivisible, concepto que se mantuvo por muchos
años, hasta que a finales del siglo XIX y principios del siglo XX, se llegaron a
realizar una serie de experimentos que permitieron establecer que los átomos poseen
una estructura interna formada por partículas aún más pequeñas denominadas
partículas subatómicas. Estas partículas son: Neutrones, Protones y electrones.
Estructura de átomo y Modelos Atómicos

4. Estructura de átomo y Modelos Atómicos
Modelo Atómico de Thomson Introduce la idea de que el átomo puede dividirse en las llamadas partículas
fundamentales:
.Electrones, con carga eléctrica negativa
.Protones, con carga eléctrica positiva
.Neutrones, sin carga eléctrica y con una masa mucho mayor que la de electrones y protones.
Thomson considera al átomo como una gran esfera con carga eléctrica positiva, en la cual se distribuyen
los electrones como pequeños granitos (de forma similar a las pepitas de una sandía).
En 1911 Rutherford descubrió que el átomo tenía un núcleo central en el cual se hallaba concentrada la
totalidad de la carga positiva.

5. Atracciones Interatómicas 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
• Enlace Covalente
• Enlace metálico

6. Atracciones Interatómicas de los materiales
Enlace iónico
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). 1 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.

7. Atracciones Interatómicas de los materiales
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.

8. Atracciones Interatómicas de los materiales
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.

9. 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
• Fuerzas de atracción

10. Comportamiento intermolecular de los materiales
Fuerzas de orientación( aparecen entre moléculas con momento dipolar diferente).
Fuerzas de inducción ( ion o dipolo permanente produce en una moléculas apolar una
separación de cargas por el fenómeno de inducción electrónica)

11. Comportamiento intermolecular de los materiales
Las fuerzas de dispersión de London son un tipo de fuerza intermolecular, denominadas así por
el físico alemán Fritz London, quien las investigó en 1930.
Surgen entre moléculas no polares, en las que pueden aparecer dipolos instantáneos. Son más
intensas cuanto mayor es la molécula, ya que los dipolos se pueden producir con más facilidad.

12. Comportamiento intermolecular de los materiales
Fuerzas de atracción entre moléculas (monoatómicas o poliatómico) sin carga neta se define
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 enlaces de hidrogeno y las
debidas a fenómenos de polarización transitorias( fuerzas de London)

13. Acomodamiento atómico de los materiales
Factor de empaquetamiento atómico
En cristalografía, el factor de empaquetamiento atómico (FEA), en inglés: atomic packing factor,
APF, es la fracción de volumen en una celda unidad que está ocupada por átomos. Este factor es
adimensional. Para propósitos prácticos, el FEA de una celda unidad se determina asumiendo que
los átomos son esferas rígidas.
FEA de estructuras comunes
Mediante procedimientos similares se pueden calcular los factores de empaquetamiento atómico
ideales de todas las estructuras cristalinas. A continuación se incluyen datos de algunos factores
comunes, redondeados a la centésima más próxima.
• Cúbica simple (CS)
• Cúbica centrada en el cuerpo (BCC)
• Hexagonal compacta (HCP)
• Cúbica centrada en las caras (FCC)
• Cúbica diamante