EL ÁTOMOConsideramos el átomo como una estructura eléctrica formada por una agrupación de partículas elementales.

Formado por el núcleo y la corteza

• CORTEZA

Considerado exento demasa.

Formado por:

ELECTRONES que aportanla carga negativa.

NUCLEO

TIPOS DE ÁTOMOS

ISÓTOPOS

Átomos con igual número de

protones y distinto de

neutrones

ISÓTONOS

Átomos con igual número de

neutrones y distinto de protones

ISOBAROS

Átomos con igual número másico.

FUERZAS Y ENERGÍAS DE INTERACCIÓN ENTRE ÁTOMOS

Entre dos átomos contiguos se desarrollan fuerzas ATRACTIVAS y REPULSIVAS

ENRGÍA DE ENLACE, es la energía necesaria para destruir el enlace.

DISTANCIA DE VAN DER WAALS, es la distancia en la que dos átomos se encuentran en equilibrio

ESTRUCTURA ELECTRÓNICA Y REACTIVIDAD QUÍMICA

Cuando se producen reacciones químicas nos encontraremos conunos elementos que ceden electrones, electropositivos, y otros queaceptan electrones, electronegativos.

Algunos elementos se pueden comportar de forma electropositiva oelectronegativa, según las reacciones, estos elementos son losSEMICONDUCTORES (carbono, silicio, germanio…)

CATIONES, son los iones positivos producidos por los elementoselectropositivos, son metálicos. Su número de oxidación es positivo

ANIONES, son los iones negativos producidos por los elementoselectronegativos, son no metálicos. Su número de oxidación es negativo

Metales No Metales

Tienen algunos electrones en niveles externos, normalmente tres o menos

Tienen cuatro o más electrones en niveles externos

Forman CATIONES por perdida de electrones

Forman ANIONES por ganancia de electrones

Tienen bajas electronegatividades Tienen altas electronegatividades

ENLACES ÁTOMICOS Y MOLECULARES I

FUERTES O PRIMARIOS

• Enlaces iónicos

• Enlaces covalentes

• Enlaces metálicos

DEBILES O SECUNDARIOS

• Enlaces dipolo permanente

• Enlaces de dipolo inducido

ENLACES IÓNICOS

• Se produce entre átomos muy electropositivos (metálicos) y muy electronegativos (no metálicos).

• Se producen cationes (cargas positivas) y aniones (cargas negativas)

• Las fuerzas de enlace son electroestáticas o coulumbianas (atracción entre cationes y aniones).

• En la ionización el catión reduce el tamaño y el anión aumenta de tamaño.

• Las altas energías se reflejan en las temperaturas de fusión.

• Son materiales, duros, frágiles y aislantes térmicos y eléctricos.

• Cuando se disuelven se liberan los iones y pasan a ser conductores

ENLACES ÁTOMICOS Y MOLECULARES II

ENLACES COVALENTES SIMPLES

Dos átomos comparten un par de electrones

ENLACES COVALENTES MÚLTIPLES

Dos átomos comparten más de dos pares de electrones

ENLACES COVALENTES

• Se produce entre átomos con pequeñas diferencias de electronegatividad.

• Los electrones de enlace son compartidos por ambos átomos

• Son elementos con temperaturas de fusión y ebullición bajas.

• En condiciones normales de presión y temperatura pueden ser solidos, líquidos o gaseosos.

• Son blandos en estado sólido.

• Son aislantes eléctrica y térmicamente.

ENLACES ÁTOMICOS Y MOLECULARES III

ENLACE METÁLICO

• Es un enlace fuerte formado entre elementos de la misma especie.

• Los metales en estado sólido tienen una estructura cristalina.

• Son estructuras muy compactas debido a que se agrupan de forma muy cercana unos a otros.

• Se trata de líneas tridimensionales.

• Suelen ser sólidos a temperatura ambiente y su punto de fusión es alto.

• Su proximidad hace que interaccionen los núcleos y las nubes electrónicas.

• Quedan electrones libres, que son los responsables de la conductividad eléctrica y térmica.

• El enlace metálico es el responsable de las propiedades de los metales. (ductildad, b , é é , …)

ESTRUTURA Y SISTEMAS CRISTALINOS

ESTRUCTURA CRISTALINA

• Decimos que un sólido tiene estructura cristalina si la distribución espacial de los átomos, moléculas e iones se repite, formando un modelo regular tridimensional.

• La estructura cristalina está formada por celdas unitarias.

• Cada celda está definida por tres vectores que convergen en un punto común y tres ángulos interaxiales.

ALOTROPÍCOS O POLIMÓRFICOS son los diferentes estados cristalinos que presenta un material en función de la presión y la temperatura.

SISTEMAS CRISTALINOS

BCC FCC HCP

Cúbica centrada en el cuerpo Cúbica centrada en las caras Hexagonal Compacta

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Se define propiedad de un material a una característica mesurable capaz de calificar un comportamiento o una respuesta del mismo a solicitaciones externas, independientemente del tamaño y de la geometría del elemento considerado.

Las propiedades las clasificamos en FÍSICAS, QUÍMICAS, MECÁNICAS Y AMBIENTALES.

PROPIEDADES FÍSICAS: se refiere al comportamiento de un material bajo la acción de fí x , , z, , …

PROPIEDADES QUÍMICAS: se refiere al comportamiento de la estructura interna ante , x …

PROPIEDADES MECANICAS: nos describen el comportamiento ante acciones mecánicas externas, fuerzas o desplazamientos, describen la capacidad de un material b , , …

PROPIEDADES AMBIENTALES: describen el comportamiento de un material desde el b , b b , b , x …

PROPIEDADES MECÁNICAS

ELASTICIDAD: es la capacidad que tienen los materiales de recuperar su forma primitiva una vez cesa la carga que lo deforma. Si sobrepasamos el límite elástico la deformación será permanente.

PLASTICIDAD: es la capacidad de adquirir deformaciones permanentes sin llegar a romperse.

MALEABILIDAD: es la capacidad de los materiales que se pueden hacer láminas.

DUCTILIDAD: es la capacidad de los materiales que se pueden hacer hilos.

COHESIÓN: la resistencia que ofrecen los átomos a separase.

DUREZA: es la mayor o menor resistencia que ofrecen los materiales a ser rayados o penetrados.

FRAGILIDAD: es la poca capacidad que tiene un material a aguantar golpes. Sus límites elásticos y de rotura están muy próximos.

TENACIDAD: es la capacidad que tiene un cuerpo a aguantar los golpes

RESISTENCIA A LA FATIGA: es la resistencia que ofrece un material a esfuerzos repetitivos.

RESILENCIA: es la energía absorbida en una rotura por un impacto.

TIPOS DE ESFUERZOS

TRACCIÓN: un elemento lo sometemos a un esfuerzo de tracción cuando aplicamos dos fuerzas que actúan en sentido opuesto que tienden a estirarlo.

COMPRESIÓN: un elemento lo sometemos a un esfuerzo de compresión cuando aplicamos dos fuerzas que actúan en sentido opuesto que tienden a acortarlo.

FLEXIÓN: un elemento alargado lo sometemos a flexión cuando la aplicamos fuerzas perpendiculares a su eje longitudinal.

TORSIÓN: un elemento lo sometemos a torsión cuando aplicamos un momento sobre su eje longitudinal.

CORTADURA: sometemos a este esfuerzo un elemento al aplicarle dos fuerzas en sentido contrario y muy próximas entre sí.