República Bolivariana de VenezuelaMinisterio del Poder para la Educación Superior Ciencia y Tecnología

Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”Extensión San Cristóbal

Tecnología de los Materiales

Alfredo SánchezC.I. V-19.541.055Sección: S20162

Prof. Ing. Douglas GarcíaEnero, 2017

Estructura atómica de los materiales

Los átomos son la unidad básica estructural, los cuales constan principalmente de tres partículas sub-atómicas básicas, como lo son los protones, neutrones y electrones. Están formados por un núcleo de alrededor de 10-14 m de diámetro, cargado positivamente, rodeado por una nube de electrones, relativamente poco dispersos, con una densidad variable y diámetro de 10-10 m que se encuentran en la corteza.

Átomos

El núcleo atómico es la parte central de un átomo, tiene carga positiva, y concentra más del 99,9% de la masa total del átomo.

Nube Atómica es la parte externa de un átomo, región que rodea al núcleo atómico, y en la cual orbitan los electrones. 

Enlace Atómico Es el proceso físico responsable de las interacciones entre átomos y moléculas. La variedad de enlaces es amplia. 

El número atómico es la cantidad de protones que posee el núcleo de un átomo; debe ser un número entero.

Atracciones Inter-atómicasSon interacciones entre partículas individuales de una sustancia, las cuales son débiles en relación a las fuerzas interatómicas. Asimismo, son enlaces metálicos, iónicos y covalentes que mantiene los átomos unidos dentro de las moléculas.

*Metálicos Unión entre dos átomos NO metales

*Iónicos Unión de un metal con un NO metal

*Covalentes Unión de dos NO metales

Fuerzas intermoleculares Son fuerzas de atracción y repulsión entre las moléculas; de igual forma son las responsables del comportamiento no ideal de los gases.

Juegan un rol importante en los distintos estados de agregación de la materia (líquido, sólido o gas).

Los átomos de un molécula se mantienen unidos por enlaces químicos cuya fuerza va de 150 a 1000 kJ/mol.

La tabla periódica Es un esquema que incluye a los elementos químicos dispuestos por orden de número atómico creciente, reflejando la estructura de los elementos.

Dichos elementos están ordenados en siete hileras horizontales, llamadas periodos, y en 18 columnas verticales, llamadas grupos.

El primer periodo (la primera hilera), que contiene dos elementos, el hidrógeno y el helio, y los dos periodos siguientes, cada uno con ocho elementos, se llaman periodos cortos.

Los periodos restantes, llamados periodos largos, contienen 18 elementos en el caso de los periodos 4 y 5, o 32 elementos en el del periodo 6.

Acomodamiento AtómicoEl acomodamiento atómico, son cristales repetitivos en tres

dimensiones, los cuales se deben a la coordinación atómica dentro del material, en la cual se controla la forma externa del cristal; mientras que la interna persiste, aunque la superficie externa se altere. De igual forma, 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.

A esta ordenación interna se denomina estructura, formada en realidad por tres tipos de ella: la estructura cristalina, la estructura granular, y la estructura macrográfica

Para iniciar el estudio de las estructuras cristalinas es importante tener presente los siguientes conceptos: red espacial, celta unitaria y puntos reticulares.

Red Espacial Es el conjunto de líneas y planos imaginarios que pasan por los puntos donde están ubicados los iónes o átomos en el espacio ocupado por el cristal.

Celda Unitaria Es la agrupación de átomos más pequeña, la cual se caracteriza por presentar la simetría de la red espacial.

La red espacial está formada por un gran número de celdas unitarias

Puntos Reticulares Estos son las intersecciones de las líneas de la red espacial.

En la red espacial, cada punto reticular tiene una dirección en cualquier agrupamiento atómico idéntico.

Cristales Cúbicos: Los átomos pueden acomodarse en un patrón cúbico con tres diferentes tipos de repetición: cúbico simple (cs), cúbico de cuerpos centrados (ccc), y cúbico de caras centradas (ccac).

Cúbico simple Es hipotética para metales puros, pero representa un buen punto de partida. Además de las tres dimensiones axiales a iguales y los ejes en ángulos rectos, hay posiciones equivalentes en cada celdilla.

Cúbico de cuerpos centrados Cada celdilla unitaria tiene un átomo en cada vértice del cubo y otro átomo en el centro del cuerpo del cubo.

Cúbica de caras centradas Este tipo de estructura se caracteriza por que en la esquina de cada celdilla unitaria y en centro de cada cara hay un átomo, pero no hay ninguno en el centro del cubo.

Cúbica hexagonal compacta En la celda unitaria de la red hexagonal compacta los átomos se hallan distribuidos en los vértices de un prisma hexagonal y en el centro de las bases del mismo, existiendo además otros tres átomos que se sitúan en los centros de los prismas triangulares alternativos en los que puede descomponerse el prisma hexagonal.

Bibliografía

Introducción a la Metalurgia Física. Segunda Edición. Mexico. Mc Graw Hill. Cultural S.A. (1993). 

Introducción a la Ciencia de los Materiales para Ingenieros. Cuarta Edición. Madrid. Prentice Hall Iberia. Smith. 2000.

Fundamentos de la ciencia e ingeniería de materiales, 4th Edition. Capítulo 2: Estructura atómica y enlace

Fundamentos de Ciencia e Ingeniería de Materiales. Tercera Edición. España. Mc Graw Hill. 

Paginas Web:

Consultada realizada el 18/01/2017http://www.monografias.com/trabajos99/la-tabla-periodica/la-tabla-periodica. shtml

Consultada realizada el 18/01/2017http://www.eis.uva.es/~qgintro/atom/tutorial-05.html

Consultada realizado el 19/01/2017 http://www.iim.unam.mx/mbizarro/4-Empaquetamiento%202013-1.pdf

Consultada realizado el 19/01/2017http://www.textoscientificos.com/quimica/inorganica/fuerzas-intermoleculares