Bachiller:Stefany LopezCI: 24108716

Ing. Industrial

Porlamar, Enero del 2017

Átomos Y Estructuras Cristalinas

ATOMO Es la unidad de partículas más pequeñas que puede existir como sustancia simple (elemento químico), y que puede intervenir en una combinación química. Su termino en griego significa “no divisible”, propuesto por Demócrito y Leucipo, quienes suponían que la materia estaba formada por partículas indivisibles e indestructibles. A lo largo de los siglos, el tamaño y la naturaleza del átomo sólo fueron objeto de especulaciones, por lo que su conocimiento avanzó muy lentamente. En los siglos XVI y XVII fue el comienzo y desarrollo de la química experimental, donde el científico inglés John Dalton propuso que la materia está formada por átomos a los cuales asignó una masa característica y que difieren de un elemento, y los representó como esferas macizas e indivisibles.

ATOMO El átomo también es denominado como la partícula fundamental, gracias a su característica de no poder ser dividido mediante procesos químicos. A partir de los siglos XVI y XVII, con el desarrollo de la química, la teoría atómica comenzó a avanzar con certezas que, hasta entonces, eran imposibles de obtener.

Los químicos lograron descubrir que cualquier líquido, gas o sólido podía descomponerse en distintos elementos o constituyentes últimos (por ejemplo, cada molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno: H2O). John Dalton fue quien demostró que los átomos se unían entre sí de acuerdo a ciertas proporciones definidas.

TEORÍA DE DALTON

John Dalton, profesor y químico británico, estaba fascinado por el rompecabezas de los elementos. A principios del siglo XIX estudió la forma en que los diversos elementos se combinan entre sí para formar compuestos químicos. Aunque muchos otros científicos, empezando por los antiguos griegos, habían afirmado ya que las unidades más pequeñas de una sustancia eran los átomos, se considera a Dalton como una de las figuras más significativas de la teoría atómica porque la convirtió en algo cuantitativo. Dalton mostró que los átomos se unían entre sí en proporciones definidas. Las investigaciones demostraron que los átomos suelen formar grupos llamados moléculas. Cada molécula de agua, por ejemplo, está formada por un único átomo de oxígeno (O) y dos átomos de hidrógeno (H) unidos por una fuerza eléctrica denominada enlace químico, por lo que el agua se simboliza como HOH o H2O.

RESUMEN DE LA HISTORIA DEL ÁTOMO Demócrito descubrió el átomo de forma teórica.

Dalton demostró la existencia del átomo con experimentos.

Thomson descubre los electrones, con carga negativa dentro del átomo.

Rutherford descubre el núcleo del átomo y los protones con carga positiva.

Bohr descubre en su teoría que los electrones giran en órbitas alrededor del núcleo del átomo. El resto se concentraban en el núcleo.

Chadwick descubrió el neutrón, sin carga eléctrica pero con masa.

ESTRUCTURA DE UN ÁTOMOLa mayoría de átomos cuentan con tres partículas subatómicas diferentes dentro de ellos: los protones, los neutrones y los electrones. Los protones y neutrones están empaquetados juntos en el centro del átomo (conocido como el núcleo) y los electrones, que tienen un tamaño mucho más pequeño, zumban alrededor por la parte externa.

ELECTRÓNUn electrón es una partícula elemental estable cargada negativamente que constituye uno de los componentes fundamentales del átomo. Por este motivo también se la puede definir como una partícula subatómica. Forma parte del grupo de los leptones.

PROTÓNUn protón es una partícula subatómica con carga eléctrica positiva que se encuentra dentro del núcleo atómico de los átomos. El número de protones en el núcleo atómico es el que determina el número atómico de un elemento, como se indica en la tabla periódica de los elementos.

NEUTRÓNUn neutrón es una partícula subatómica contenida en el núcleo atómico. No tiene carga eléctrica neta, a diferencia del protón que tiene carga eléctrica positiva. El número de neutrones en el núcleo atómico de un elemento determina el isótopo al que forma parte.

PROPIEDADES DE LOS ÁTOMOS Las unidades básicas de la química son los átomos. Durante las reacciones químicas los

átomos se conservan como tales, no se crean ni se destruyen, pero se organizan de manera diferente creando enlaces diferentes entre un átomo y otro.

Los átomos se agrupan formando moléculas y otros tipos de materiales. Cada tipo de molécula es la combinación de un cierto número de átomos enlazados entre ellos de una manera específica.

Según la composición de cada átomo se diferencian los distintos elementos químicos representados en la tabla periódica de los elementos químicos. En esta tabla podemos encontrar el número atómico y el número másico de cada elemento.

ESTRUCTURA CRISTALINALa estructura cristalina es la forma sólida de cómo se ordenan y empaquetan los átomos, moléculas, o iones. Estos son empaquetados de manera ordenada y con patrones de repetición que se extienden en las tres dimensiones del espacio. La cristalografía es el estudio científico de los cristales y su formación.

El estado cristalino de la materia es el de mayor orden, es decir, donde las correlaciones internas son mayores. Esto se refleja en sus propiedades anisótropas y discontinuas. Suelen aparecer como entidades puras, homogéneas y con formas geométricas definidas (hábito) cuando están bien formados. No obstante, su morfología externa no es suficiente para evaluar la denominada cristalinidad de un material.

ESTRUCTURALos cristales, átomos, iones o moléculas se empaquetan y dan lugar a motivos que se repiten del orden de 1 ångström = 10-8 cm; a esta repetitividad, en tres dimensiones, la denominamos red cristalina.La estructura cristalina y la simetría juegan un papel en la determinación de muchas propiedades físicas, tales como escisión, estructura de banda electrónica y transparencia óptica.

CLASIFICACION La propiedad definitoria de un cristal es su inherente simetría, con lo que queremos decir que bajo ciertas 'operaciones' el cristal permanece sin cambios. Todos los cristales tienen simetría de traslación en tres direcciones, pero algunos también tienen otros elementos de simetría. Por ejemplo, girar el cristal 180 ° alrededor de un cierto eje puede dar como resultado una configuración atómica que es idéntica a la configuración original. Se dice entonces que el cristal tiene una doble simetría rotacional alrededor de este eje. Además de simetrías rotacionales como ésta, un cristal puede tener simetrías en forma de planos de espejo y simetrías de traslación, y también las llamadas "simetrías compuestas", que son una combinación de simetrías de translación y simetrías de espejo. Una clasificación completa de un cristal se logra cuando todas estas simetrías inherentes del cristal se identifican.

PROPIEDADES FÍSICASVeinte de las 32 clases de cristal son piezoeléctricas, y los cristales pertenecientes a una de estas clases (grupos de puntos) muestran piezoelectricidad. Todas las clases piezoeléctricas carecen de un centro de simetría. Cualquier material desarrolla una polarización dieléctrica cuando se aplica un campo eléctrico, pero una sustancia que tiene tal separación de carga natural incluso en ausencia de un campo se denomina material polar. El hecho de que un material sea polar o no está determinado únicamente por su estructura cristalina. Sólo 10 de los 32 grupos de puntos son polares. Todos los cristales polares son piroeléctricos, por lo que las 10 clases de cristal polar se denominan a veces clases piroeléctricas.

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