atomos y estructura cristalina
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Átomos y Estructura Cristalina
Realizado Por:
Yohandry Rodríguez
C.I: 20324714
Ing. Industrial
El átomo es la porción más reducida de materia, con propiedades
químicas. Esta palabra proviene del griego, y quiere decir no divisible o
indivisible, por lo cual antiguamente se lo consideraba una partícula
fundamental indestructible; sin embargo, luego se descubrió la posibilidad de
separar al átomo en otras partículas, esta vez sí fundamentales.
-Núcleo: Es el centro del átomo, es la parte más pequeña del átomo y allí se
conservan todas sus propiedades químicas. Casi que toda la masa del
átomo reside en el núcleo.
-Protones: Son uno de los tipos de partículas que se encuentran en el
núcleo de un átomo y tienen carga positiva (masa = 1.673 x 10-24 gramos).
Fueron descubiertos por Ernest Rutherford entre 1911 y 1919. Los protones
están compuestos de partículas aún más diminutas conocidas como quarks
o cuarks.
-Electrones: Éstas son las partículas que orbitan alrededor del núcleo de un
átomo, tienen carga negativa y son atraídos eléctricamente a los protones
de carga positiva (masa = 9.10 x 10-28 gramos).
-Neutrones: Los neutrones son partículas ubicadas en el núcleo y tienen
una carga neutra (masa = 1.675 x 10-24 gramos). La masa de un neutrón
es ligeramente más grande que la de un protón y al igual que éstos, los
neutrones también se componen de quarks.
-Isotopos: La cantidad de neutrones en un núcleo determina el isótopo de
cada elemento. Así por ejemplo el hidrógeno tiene tres isótopos conocidos:
protio, deuterio y tritio.
-Modelo Atómico de Dalton
El modelo atómico de Dalton surgido en el contexto de la química, fue
el primer modelo atómico con bases científicas, formulado entre 1803 y 1807
por John Dalton. Dalton explicó su teoría formulando una serie de enunciados
simples:
La materia esta formada por partículas muy pequeñas llamadas átomos, que son indivisibles y no se pueden destruir.
Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí, tienen la misma masa y propiedades.
Los átomos permanecen sin división, aun cuando se combinen en las reacciones químicas.
Los átomos, al combinarse para formar compuestos guardan relaciones simples.
-Modelo Atómico de Thomson
El modelo atómico de Thomson es una teoría sobre la estructura
atómica propuesta en 1904 por Joseph John Thomson, quien descubrió el
electrón en 1898, mucho antes del descubrimiento del protón y del neutrón. En
dicho modelo, el átomo está compuesto por electrones de carga negativa en un
átomo positivo, como un pudin de pasas. Postulaba que los electrones se
distribuían uniformemente en el interior del átomo suspendidos en una nube de
carga positiva. El átomo se consideraba como una esfera con carga positiva con
electrones repartidos como pequeños gránulos. La herramienta principal con la
que contó Thomson para su modelo atómico fue la electricidad.
-Modelo Atómico de Rutherford
El modelo atómico de Rutherford es un modelo atómico o teoría sobre
la estructura interna del átomo propuesto por el químico y físico británico-
neozelandés Ernest Rutherford para explicar los resultados de su "experimento
de la lámina de oro", realizado en 1911.
El modelo de Rutherford fue el primer modelo atómico que consideró al átomo
formado por dos partes: la "corteza", constituida por todos sus electrones,
girando a gran velocidad alrededor de un "núcleo" muy pequeño; que concentra
toda la carga eléctrica positiva y casi toda la masa del átomo.
-Modelo Atómico de Bohr
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 . Fue propuesto en 1913 por
el físico danés Niels Bohr, para explicar cómo los electrones pueden tener
órbitas estables alrededor del núcleo y por qué los átomos presentaban
espectros de emisión característicos (dos problemas que eran ignorados en
el modelo previo de Rutherford). Además el modelo de Bohr incorporaba
ideas tomadas del efecto fotoeléctrico, explicado por Albert Einstein en
1905.
-Modelo Atómico de Schrödinger
Es un modelo cuántico no relativista. Describe a los electrones por
medio de una función de onda, el cuadrado de la cual representa la
probabilidad de presencia en una región delimitada del espacio. Abandona la
concepción de los electrones como esferas diminutas con carga que giran en
torno al núcleo.
Evolución:
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 antrópicas
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.
-Cubica centada en el Cuerpo
La estructura cúbica centrada (cc), también conocido como cúbica centrada
en el cuerpo, siglas en inglés (BCC), es un tipo de estructura cristalina. Se
da en todos los metales alcalinos y los metales bario, radio, vanadio, niobio,
tantalio, cromo, molibdeno, wolframio y el hierro en el estado alfa (estable a
temperaturas ordinarias y hasta 912 ° C ).
En esta estructura, los átomos se encuentran en:
• 8 en los vértices de un cubo
• 1 en el centro del cubo.
-Cubica centrada en las Caras:
En la estructura cúbica centrada en las caras, los átomos están
situados en los vértices de la celdilla unidad y en el centro de sus caras, o sea,
en las posiciones de los nudos de la red de Bravais del mismo nombre.
Las características más importantes de este tipo de estructura pueden
resumirse en:
Átomos por celdilla
Número de Coordinación
Direcciones de mayor concentración atómica
Fracción de Empaquetamiento
Planos de mayor concentración atómica (compacidad)
Intersticios
-Hexagonal Compacta:
En la estructura hexagonal compacta los átomos ocupan los vértices de unprisma hexagonal regular, los centros de las bases y los centros de los triángulosalternos en que puede descomponerse la sección intermedia del prisma. Laslongitudes axiales de esta estructura son la arista de la base, a, y la altura del prisma,c.La estructura hexagonal compacta se construye a partir de la red de Bravaisdenominada hexagonal simple, pero asociando a cada nudo de la red no un únicoátomo.
En la estructura cristalina (ordenada) de los materiales inorgánicos, los
elementos que se repiten son átomos o iones enlazados entre sí, de manera
que generalmente no se distinguen unidades aisladas; estos enlaces
proporcionan la estabilidad y dureza del material. En los materiales orgánicos
se distinguen claramente unidades moleculares aisladas, caracterizadas por
uniones atómicas muy débiles, dentro del cristal. Son materiales más blandos e
inestables que los inorgánicos.