Estructura atómica de los materiales

Javier J. MEJIAS R.C.I. 19.489.301 ESCUELA # 49

Profesor: Ing. Douglas García

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

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

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.

Atracciones Interatómicas de los materialesUn 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

Atracciones Interatómicas de los materialesEnlace iónicoEs 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.

Atracciones Interatómicas de los materiales

Enlace covalenteUn 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.

Atracciones Interatómicas de los materialesEnlace metálicoUn 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.

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

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)

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.

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)

Acomodamiento atómico de los materiales

Factor de empaquetamiento atómicoEn 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 comunesMediante 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