ASIGNATURA: PROPIEDADES DE LOS MATERIALESEQUIPO Nº 5

DE LA GARZA HERNÁNDEZ PATRICIA 14480394 #1TIJERINA QUIROZ RUBÉN 14480538 #2MANRÍQUEZ TORRES JOSÉ ANDRÉS 14480702 #3GARZA GONZÁLEZ ALFREDO ISRAEL 14480773 #4ISIDRO DEL ÁNGEL MARIO 15480107 #12

NÚMEROS ATÓMICOS

• ÍNDICE NÚMEROS ATÓMICOS Y NÚMEROS DE MASA 3• ESTRUCTURA ATÓMICA Y PARTÍCULAS SUBATÓMICAS 4• TEORÍA CUÁNTICA DE PLANCK Y RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA 5• TEORÍA DE BOHR DEL ÁTOMO DE HIDROGENO 6• EL PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE Y LAS FUNCIONES DE ONDA SCHRODINGER. 8• NÚMEROS CUÁNTICOS NIVELES DE ENERGÍA Y ORBITALES ATÓMICOS 9• TENDENCIAS EN LA ENERGÍA DE IONIZACIÓN 11• TENDENCIAS EN LA AFINIDAD ELECTRÓNICA 12

• METALES, METALOIDES Y NO METALES 13• ENLACES 14

NÚMEROS ATÓMICOS Y NÚMEROS DE MASA.

• CADA ÁTOMO TIENE UN NÚMERO ESPECÍFICO DE PROTONES EN SU NÚCLEO, SE DENOMINA COMO NUMERO ATÓMICO, CADA ELEMENTO TIENE SU PROPIO NÚMERO ATÓMICO.

• LA MASA ATÓMICA SE EXPRESA EN UNIDADES (UMA)

ESTRUCTURA ATÓMICA Y PARTÍCULAS SUBATÓMICAS

*EN EL SIGLO V A.C., EL FILÓSOFO GRIEGO DEMÓCRITO POSTULO QUE LA MATERIA ESTÁ COMPUESTA BÁSICAMENTE DE PEQUEÑAS PARTÍCULAS INDIVISIBLES A LAS QUE LLAMO ÁTOMOS, QUE SIGNIFICA INSEPARABLES O INDIVISIBLES.*EN FRANCIA EN EL SIGLO XIX HENRI BECQUEREL, MARIE Y PIERRE CURIE INTRODUJERON EL CONCEPTO DE LA RADIOACTIVIDAD.

TEORÍA CUÁNTICA DE PLANCK Y RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA

MAX PLANCK, CIENTÍFICO ALMENA, DESCUBRIÓ QUE LOS ÁTOMOS EMITÍAN ENERGÍA EN CANTIDADES DISCRETAS, LLAMADAS CUANTOS. ANTES DE ESO LOS CIENTÍFICOS CREÍAN QUE SE PODÍA EMITIR ENERGÍA SIEMPRE QUE SEA CONTINUA A PARTIR DE UN ÁTOMO.• EN 1873, JAMES CLERK MAXWELL PROPUSO QUE LA NATURALEZA DE LA LUZ

VISIBLE ESTA EN FORMA DE RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA. EN LA RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA, LA ENERGÍA SE LIBERA Y TRANSMITE EN FORMA DE ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS.

TEORÍA DE BOHR DEL ÁTOMO DE HIDROGENO

*EL MODELO ATÓMICO DE BOHR O DE BOHR-RUTHERFORD ES UN MODELO CLÁSICO DEL ÁTOMO, PERO FUE EL PRIMER MODELO ATÓMICO EN EL QUE SE INTRODUCE UNA CUANTIZACIÓN A PARTIR DE CIERTOS POSTULADOS.PRIMERPARA MANTENER LA ÓRBITA CIRCULAR, LA FUERZA QUE SIENTE EL ELECTRÓN —LA FUERZA COLOMBIANA POR LA PRESENCIA DEL NÚCLEO— DEBE SER IGUAL A LA FUERZA CENTRÍPETA.

• SEGUNDO POSTULADO• NO TODA ÓRBITA PARA ELECTRÓN ESTÁ PERMITIDA, TAN SOLO SE PUEDE

ENCONTRAR EN ÓRBITAS CUYO RADIO CUMPLA QUE EL MOMENTO ANGULAR, , DEL ELECTRÓN SEA UN MÚLTIPLO ENTERO.

• TERCER POSTULADO• EL ELECTRÓN SOLO EMITE O ABSORBE ENERGÍA EN LOS SALTOS DE UNA

ÓRBITA PERMITIDA A OTRA.

EL PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE Y LAS FUNCIONES DE ONDA SCHRODINGER.

• EL PRIMERO FUE LA PROPUESTA DE LOUIS BROGLIE DE QUE LAS PARTÍCULAS DE MATERIA TALES COMO LOS ELECTRONES PODRÍAN TRATARSE EN TÉRMINOS DE ONDA.

• BROGLIE PROPUSO QUE LA LONGITUD DE ONDA DE UN ELECTRÓN PUEDE ESTABLECERSE DETERMINANDO EL PRODUCTO DE SU MASA Y SU VELOCIDAD.

NÚMEROS CUÁNTICOS NIVELES DE ENERGÍA Y ORBITALES ATÓMICOS

• EL NÚMERO CUÁNTICO PRINCIPAL, N: NIVELES O CAPAZ DE ENERGÍA PRINCIPAL EL NÚMERO CUÁNTICO PRINCIPAL N ES EL MÁS IMPORTANTE AL DETERMINAR EL NIVEL DE ENERGÍA DE ELECTRÓN BAJO CONSIDERACIÓN.

• EL NÚMERO CUÁNTICO ORBITAL O SUBSIDIARIO: SUB CAPAZ DE ENERGÍA. DENTRO DE CADA CAPA PRINCIPAL, N, EXISTEN SUB CAPAS. CUANDO N = 1, SOLO HAY UN TIPO DE SUB CAPA POSIBLE. SIN EMBARGO CUANDO N = 2, SON POSIBLES DOS SUB CAPAS DIFERENTES.

• EL NUMERO CUÁNTICO MAGNÉTICO: EL NUMERO CUÁNTICO MAGNÉTICO ML, REPRESENTA LA ORIENTACIÓN DE LOS ORBITALES DENTRO DE CADA SUB CAPA.

• EL NUMERO CUÁNTICO DE ESPÍN, MS: ESPÍN DEL ELECTRÓN EN EL ÁTOMO DE HELIO AMBOS ELECTRONES ESTÁN OCUPANDO LA PRIMERA CAPA PRINCIPAL, LA MISMA SUB CAPA Y EL MISMO NUMERO CUÁNTICO MAGNÉTICO.

• EL MODELO MECANO-CUÁNTICO Y LA TABLA PERIÓDICA.• EN LA TABLA PERIÓDICA, LOS ELEMENTOS SE CLASIFICAN DE ACUERDO CON SU

CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA DEL ESTADO FUNDAMENTAL. POR LO TANTO, LOS ÁTOMOS DE UN ELEMENTO EN PARTÍCULAS DIGAMOS LITIO CONTIENE UN ELECTRÓN MÁS QUE UN ELEMENTO QUE LO PRECEDE HE CON 2 ELECTRONES. ESTOS ELECTRONES SE ENCUENTRAN EN LAS CAPAS, SUBCAPAS Y ORBITALES DE ENERGÍA PRINCIPALES.

TENDENCIAS EN LA ENERGÍA DE IONIZACIÓN

• LA ENERGÍA QUE SE REQUIERE PARA REMOVER UN ELECTRÓN DE SU ÁTOMO RECIBE EL NOMBRE DE ENERGÍA DE IONIZACIÓN.

• LOS ÁTOMOS CON MUCHOS ELECTRONES PUEDEN PERDER MAS DE UN ELECTRÓN, SIN EMBRAGO ES LA ENERGÍA REQUERIDA PARA REMOVER AL ELECTRÓN MAS EL EXTERIOR, LA ENERGÍA DE LA PRIMERA IONIZACIÓN.

TENDENCIAS EN LA AFINIDAD ELECTRÓNICALA AFINIDAD ELECTRÓNICA (AE) O ELECTROAFINIDAD SE DEFINE COMO LA ENERGÍA LIBERADA CUANDO UN ÁTOMO GASEOSO NEUTRO EN SU ESTADO FUNDAMENTAL (EN SU MENOR NIVEL DE ENERGÍA) CAPTURA UN ELECTRÓN Y FORMA UN ION MONONEGATIVO:

.

METALES, METALOIDES Y NO METALES

• LOS ÁTOMOS DEL GRUPO 1A Y 2A TIENEN BAJA IONIZACIÓN. ESTOS ELEMENTOS LLAMADOS METALES REACTIVOS SON ELECTROPOSITIVOS, SIGNIFICA QUE TIENEN LA TENDENCIA NATURAL DE PERDER ELECTRONES Y FORMAR CATIONES. LOS ELEMENTOS DE LOS GRUPOS 6A Y 7A LLAMADOS NO METALES REACTIVOS TIENEN ALTA IONIZACIÓN, SON ELECTRONEGATIVOS, SIGNIFICA QUE TIENEN TENDENCIA NATURAL A ACEPTAR ELECTRONES.

• EN EL GRUPO 3A, EL BORO, PUEDE COMPORTARSE DE MANERA METÁLICA O NO METÁLICA, ESTOS ELEMENTOS SON DENOMINADOS METALOIDES.

ENLACES• ENLACES IÓNICOS

• LOS METALES Y NO METALES FORMAN EL ENLACE IÓNICO, ESTE SUELE OBSERVARSE EN ELEMENTOS CON GRANDES DIFERENCIAS ELECTRONEGATIVAS.

• ENLACES COVALENTES

• ESTE ENLACE SE OBSERVA POR LO COMÚN ENTRE ATOMOS CON PEQUEÑAS DIFERENCIAS ELECTRONEGATIVAS Y SOBRE TODO ENTRE NO METALES.

• LOS ATOMOS DE ESTOS SE ENLAZAN AL COMPARTIR ELECTRONES. ESTA ES LA FORMA MAS COMÚN DE ENLAZARSE EN LA NATURALEZA.

• ENLACES METÁLICOS

• AUNQUE DOS ATOMOS METÁLICOS AISLADOS PUEDEN FORMAR FUERTES ENLACES COVALENTES, EL MATERIAL RESULTANTE SERÍA GASEOSO.

BIBLIOGRAFIAAUTOR: ANTONIO MIRAVETECENTRO POLITÉCNICO SIQ)ERIORUNIVERSIDAD DE ZARAGOZAC/ MARÍA DE LUNA, 350015 ZARAGOZAUN VOL. DE 394 PÁGS. DE 24 X 17 CM.ISBN: Z-2222-94 (1994).PAT L. MANGONON "CIENCIA DE MATERIALES: SELECCIÓN Y DISEÑO". EDITORIAL PEARSON-EDUCACIÓN (2001)JAMES F. SHACKELFORD "INTRODUCCIÓN A LA CIENCIA DE MATERIALES PARA INGENIEROS". 6 EDICIÓN. EDITORIAL: PEARSON-PRENTICE HALL 2005 (CONTIENE 2 CD´S)JR. W.D. CALLISTER "INTRODUCCIÓN A LA CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES". VOL I Y II. EDITORIAL REVERTÉ 2001. BARCELONA.WILLIAM F. SMITH "FUNDAMENTOS DE LA CIENCIA E INGENIERÍA DE MATERIALES" 3 EDICIÓN. EDITORIAL: MC-GRAW HILL 1998HTTPS://TODOINGENIERIAINDUSTRIAL.WORDPRESS.COM/PROPIEDAD-DE-LOS-MATERIALES/1-3-ALEACIONES-FERROSAS-Y-NO-FERROSAS/

ASIGNATURA: PROPIEDADES DE LOS MATERIALESEQUIPO Nº 5

DE LA GARZA HERNÁNDEZ PATRICIA 14480394 #1TIJERINA QUIROZ RUBÉN 14480538 #2MANRIQUEZ TORRES JOSÉ ANDRÉS 14480702 #3GARZA GONZÁLEZ ALFREDO ISRAEL 14480773 #4ISIDRO DEL ÁNGEL MARIO 15480107 #12

ESTRUCTURAS CRISTALINAS Y AMORFAS EN LOS MATERIALES

CLASIFICAION DE LOS SOLIDOS.• CRISTALINOS: DEBIDO A SU ESTRUCTURA ORDENADA DE SUS ATOMOS, MOLÉCULAS

O IONES TIENEN FORMAS BIEN DEFINIDAS

• AMORFOS: PRESENTAN UN ORDEN POBRE O DE CORTO ALCANCE Y NO SE IDENTIFICAN NI CON LA SIMETRÍA NI LA REGULARIDAD DE LOS SOLIDOS CRISTALINOS

CELDA UNITARIA

• EL CRISTAL INDIVIDUAL ES LLAMADO CELDA UNITARIA ESTA FORMADO POR LA REPETICIÓN DE OCHO ATOMOS.

• EL CRISTAL SE PUEDE REPRESENTAR MEDIANTE PUNTOS EN LOS CENTROS DE ESOS ATOMOS.

Un sólido cristalino se construye a partir de la repetición en el espacio de una estructura elemental paralelepipédica denominada celda unitaria. En función de los parámetros de red, es decir, de las longitudes de los lados o ejes del paralelepípedo elemental y de los ángulos que forman, se distinguen siete sistemas cristalinos:

SISTEMA CRISTALINO

REDES DE BRAVAIS

Estructura cúbica centrada en el cuerpo (BCC)Formada por un atomo del metal en cada uno de los vértices de un cubo y un átomo en el centro. Los metales que cristalizan en esta estructura son: hierro alfa, titanio, tungsteno, molibdeno, niobio, vanadio, cromo, circonio, talio, sodio y potasio.Cada átomo de la estructura, está rodeado por ocho átomos adyacentes y los átomos de los vértices están en contacto según las diagonales del cubo                                 

Estructura cúbica centrada en las caras (FCC)Está constituida por un átomo en cada vértice y un átomo en cada cara del cubo. Los metales que cristalizan en esta estructura son: hierro gama, cobre, plata, platino, oro, plomo y níquel. Cada átomo está rodeado por doce átomos adyacentes y los átomos de las caras están en contacto.

                          

Estructura hexagonal compacta (HCP)Esta estructura está determinada por un átomo en cada uno de los vértices de un prisma hexagonal, un átomo en las bases del prisma y tres átomos dentro de la celda unitaria. Cada átomo está rodeado por doce átomos y estos están en contacto según los lados de los hexágonos bases del prisma hexagonal. Los metales que cristalizan en esta forma de estructura son: titanio, magnesio, cinc, berilio, cobalto, circonio y cadmio.         

ESTRUCTURAS CRISTALINAS ESTRUCTURAS CRISTALINAS FCC Y HCP• LAS ESTRUCTURAS CRISTALINAS HCP Y FCC SON ESTRUCTURAS COMPACTAS. ESTO ES, SUS

ÁTOMOS, QUE SE CONSIDERAN APROXIMADAMENTE COMO ESFERAS, ESTÁN EMPAQUETADOS LO MÁS JUNTOS POSIBLE DE FORMA QUE SE ALCANZA UN FACTOR DE EMPAQUETAMIENTO.

ESTRUCTURA CRISTALINA BCC• LA ESTRUCTURA BCC NO ES UNA ESTRUCTURA DE EMPAQUETAMIENTO COMPACTO, POR

TANTO, NO PRESENTA PLANOS DE EMPAQUETAMIENTO COMPACTO EN LA ESTRUCTURA FCC Y LOS PLANOS EN LA ESTRUCTURA HCP. LOS PLANOS MÁS DENSAMENTE EMPAQUETADOS EN LA ESTRUCTURA BCC SON LA FAMILIA DE PLANOS.

DENSIDAD VOLUMÉTRICA

• APLICANDO EL MODELO DE ESFERAS RÍGIDOS PARA LA ESTRUCTURA CRISTALINA DE LA CELDA UNITARIA DE UN METAL Y UN VALOR DEL. RADIO ATÓMICO DEL METAL OBTENIDO POR ANÁLISIS DE DIFRACCIÓN DE RAYOS X SE OBTIENE UN VALOR DE LA DENSIDAD VOLUMÉTRICA DEL METAL.

POLIMORFISMO O ALOTROPÍA

• LA PROPIEDAD DE UN METAL DE TENER VARIAS REDES CRISTALINAS SE DENOMINA POLIMORFISMO O ALOTROPÍA.

FUENTES DE RAYOS X

• LOS RAYOS X UTILIZADOS EN LA DIFRACCIÓN SON RADIACIONES ELECTROMAGNÉTICAS CON LONGITUDES DE ONDA ENTRE 0.05 A 0.25NANOMETROS CORRESPONDIENDO A FRECUENCIAS EN EL RANGO DE 30 A 30000 PHZ (DE 50 A 5000 VECES LA FRECUENCIA DE LA LUZ VISIBLE).

DIFRACTÓMETRO

• DIFRACTÓMETRO ES UN INSTRUMENTO UTILIZADO PARA MEDIR LA DIFRACCIÓN DE UN HAZ DE RADIACIÓN INCIDENTE SOBRE UNA MUESTRA DE UN MATERIAL. LOS DIFRACTÓMETROS SE EMPLEAN PARA LOS EXPERIMENTOS DE DIFRACCIÓN DE RAYOS X Y DIFRACCIÓN DE NEUTRONES.

MATERIALES AMORFOS

• EL SÓLIDO AMORFO ES UN ESTADO SÓLIDO DE LA MATERIA, EN EL QUE LAS PARTÍCULAS QUE CONFORMAN EL SÓLIDO CARECEN DE UNA ESTRUCTURA ORDENADA. ESTOS SÓLIDOS CARECEN DE FORMAS BIEN DEFINIDAS. ESTA CLASIFICACIÓN CONTRASTA CON LA DE SÓLIDOS CRISTALINOS, CUYOS ÁTOMOS ESTÁN DISPUESTOS DE MANERA REGULAR Y ORDENADA FORMANDO REDES CRISTALINAS.