Estructura anatómica de los materiales

ReaRealizado por:

Eduard A. Sequera R.

CI: 21.536.723:

El núcleo es la parte central del átomo y contiene partículas con carga positiva, los protones, y partículas que no poseen carga eléctrica, los neutrones. La masa de un protón es aproximadamente igual a la de un neutrón.

Se distinguen dos partes

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 2000 veces menor que la de un protón.

Estructura atómica de los materiales

Atracciones inter-moleculares de los materiales

Pueden formarse entre elementos muy electropositivos (metálicos) y elementos muy electronegativos (no metálicos). En el proceso de ionización, los electrones se transfieren desde los átomos de los elementos electropositivos a los átomos de los elementos electronegativos, produciendo cationes cargados positivamente y aniones cargados negativamente. Las fuerzas iónicas de enlace son debidas a la fuerza de atracción electrostática o culombiana entre iones con carga opuesta. Los enlaces iónicos se forman entre iones con cargas opuestas porque se produce una disminución neta de la energía potencial para los iones enlazados

Enlace iónico

Se forma entre átomos con pequeñas diferencias de electronegatividad. Los átomos generalmente comparten sus electrones externos con otros átomos, de modo que cada átomo alcanza la configuración de gas noble. El enlace covalente puede ser sencillo (los dos átomos comparten dos electrones, uno de cada átomo), doble (comparten cuatro, dos procedente de cada átomo) o triple

Atracciones inter-moleculares de los materiales

Enlace covalente

Atracciones inter-moleculares de los materiales

En metales en estado sólido los átomos se encuentran empaquetados en una estructura cristalina. Los átomos están tan juntos que sus electrones externos de valencia son atraídos por los núcleos de sus átomos vecinos. Como consecuencia podemos deducir fácilmente que los electrones de valencia no están asociados a un núcleo único y, así, es posible que se extiendan entre los núcleos metálicos en forma de una nube electrónica de carga de baja densidad. Los electrones de valencia están débilmente en lazados a los núcleos de iones positivos y pueden moverse con facilidad dentro del metal cristalino

Enlace metálico

Es la fuerza atractiva o repulsiva entre moléculas (o entre partes de una misma molécula) distintas a aquellas debidas al enlace covalente o a la interacción electrostática de iones con otros o con moléculas neutras.1 El término incluye: Fuerza entre dos dipolos permanentes

(interacción dipolo-dipolo o fuerzas de Keesom). Fuerza entre un dipolo permanente y un dipolo

inducido (fuerzas de Debye). Fuerza entre dos dipolos inducidos

instantáneamente (fuerzas de dispersión de London).

Enlace de van der Waals

Fuerzas de

orientación

Comportamiento intermolecular de los materiales

Las Fuerzas Intermoleculares, son fuerzas de atracción y repulsión entre las moléculas. El comportamiento molecular depende en gran medida del equilibrio (o falta de él) de las fuerzas que unen o separan las moléculas.

Las fuerzas de atracción explican la cohesión de las moléculas en los estados liquido y sólido de la materia, estas fuerzas son las responsables de muchos fenómenos físicos y químicos como la adhesión, rozamiento, difusión, tensión superficial y la viscosidad.

Existen varios tipos de interacciones

Fuerzas de dispersión

Fuerzas de

inducción

Aparecen entre moléculas con

momento dipolar diferente

Aparecen en tres moléculas apolares

Ion o dipolo permanente producen en una molécula apolar una separación de

cargas por el fenómeno de inducción electrostática

Acomodamientos atómicosSe llama cristales a los acomodamientos atómicos repetitivos en las tres dimensiones. Esta repetición de patrones tridimensionales se debe a la coordinación atómica dentro del material, algunas veces este patrón controla la forma externa del cristal. El acomodamiento atómico interno persiste, aunque la superficie externa se altere. Los acomodamientos cristalinos 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

Cristales Cúbicos: Los átomos pueden acomodarse en un patrón cúbico con tres diferentes tipos de repetición:, y

Cúbico simple (cs) Cúbico de cuerpos centrados (ccc),

Cúbico de caras centradas (ccac).

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. Cada celdilla tiene contornos idénticos al centro a los de todas las celdillas unitarias en el cristal. Del mismo modo, cualquier posición específica es idéntica en todas las celdillas unitarias.

Acomodamientos atómicos

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.

Cúbico simple Cúbica de caras centradas

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

Cúbico de cuerpos centrados