Presentación power point
- 1. Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño” Extensión Porlamar Átomos y Estructuras Cristalinas Alumna: Yoselist Centeno C.I.: 20.138.181 Porlamar, 23/01 2017
- 2. ATOMO Es la parte más pequeña que forma parte de un sistema químico. Es la mínima cantidad de un elemento químico que presenta las mismas propiedades del elemento. Aunque la palabra átomo deriva del griego átomos, que significa ‘indivisible’, los átomos están formados por partículas aún más pequeñas, las partículas subatómicas. En general, los átomos están compuestos por tres tipos de partículas subatómicas. La relación entre estas son las que confieren a un átomo sus características: Electrones: Tienen carga negativa y son las más ligeras. Protones: Tienen carga positiva y son unas 1.836 veces más pesados que los electrones. Neutrones: No tienen carga eléctrica y pesan aproximadamente lo mismo que los protones.
- 3. Demócrito (450 años Demócrito (450 años antes de Cristo) fue el primero en afirmar que la materia está compuesta por átomos, y que estos eran indivisibles. Demócrito estaba interesado en el descubrimiento de los primeros principios, esas sustancias a las que todas las sustancias posteriores podrían reducirse esencialmente. Mientras que los pensadores anteriores sugirieron cosas tales como el agua, el aire y el fuego como primeras sustancias, Demócrito supuso que toda la materia está compuesta por partículas sólidas, indivisibles e invisibles al ojo humano, llamadas átomos. Por eso podríamos decir que fue el primero que hablo del átomo como tal. Esto le hace ser considerado por muchos como la persona que descubrió el átomo. Con Demócrito comienza la historia del átomo, pero no tenía ninguna prueba experimental de su suposición. Dalton, en 1803 lanzó su teoría atómica de la materia y la demostró con múltiples experimentos. En ella decía que todos los elementos que se conocen están constituidos por átomos y que estos eran lo más pequeño en que se podía dividir la materia, es decir eran indivisibles. Fue el primero en crear una "Teoría Atómica" llamada Teoría Atómica de Dalton. Dalton utilizó su teoría para explicar y demostrar la existencia del átomo, más o menos igual que Demócrito, pero con un montón de experimentos que se habían hecho sobre los gases, y para calcular los pesos atómicos de los elementos. La teoría atómica de Dalton era útil para muchos cálculos y ayudaba a explicar una gran cantidad de datos. El error de su teoría era que decía que el átomo era indivisible, cosa que hoy en día se ha demostrado que es falso. Faltaba por descubrir el electrón, el protón, el neutrón y el núcleo del átomo.
- 4. HISTORIA DEL ATOMO 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 orbitas alrededor del núcleo de átomo el resto se concentraban en el núcleo Chadwick descubrió el neutrón sin carga eléctrica pero con masa
- 5. propiedades atómicas Masa: La mayor parte de la masa del átomo viene de los nucleones, los protones y neutrones del núcleo. También contribuyen en una pequeña parte la masa de los electrones, y la energía de ligadura de los nucleones, en virtud de la equivalencia entre masa y energía La unidad de masa que se utiliza habitualmente para expresarla es la unidad de masa atómica (u). Esta se define como la doceava parte de la masa de un átomo neutro de carbono-12 libre, cuyo núcleo contiene 6 protones y 6 neutrones, y equivale a 1,66 · 10−27 kg aproximadamente. En comparación el protón y el neutrón libres tienen una masa de 1,007 y 1,009 u. La masa de un átomo es entonces aproximadamente igual al número de nucleones en su núcleo —el número másico— multiplicado por la unidad de masa atómica. El átomo estable más pesado es el plomo-208, con una masa de 207,98 u.11 En química se utiliza también el mol como unidad de masa. Un mol de átomos de cualquier elemento equivale siempre al mismo número de estos (6,022 · 1023), lo cual implica que un mol de átomos de un elemento con masa atómica de 1 u pesa aproximadamente 1 gramo. En general, un mol de átomos de un cierto elemento pesa de forma aproximada tantos gramos como la masa atómica de dicho elemento. Tamaño: Los átomos no están delimitados por una frontera clara, por lo que su tamaño se equipara con el de su nube electrónica. Sin embargo, tampoco puede establecerse una medida de esta, debido a las propiedades ondulatorias de los electrones. En la práctica, se define el radio atómico estimándolo en función de algún fenómeno físico, como la cantidad y densidad de átomos en un volumen dado, o la distancia entre dos núcleos en una molécula. Los diversos métodos existentes arrojan valores para el radio atómico de entre 0,5 y 5 Å. Dentro de la tabla periódica de los elementos, el tamaño de los átomos tiende a disminuir a lo largo de un periodo —una fila—, para aumentar súbitamente al comienzo de uno nuevo, a medida que los electrones ocupan niveles de energía más altos.
- 6. Interacciones eléctricas entre protones y electrones Antes del experimento de Rutherford la comunidad científica aceptaba el modelo atómico de Thomson, situación que varió después de la experiencia de Ernst Rutherford. Los modelos posteriores se basan en una estructura de los átomos con una masa central cargada positivamente rodeada de una nube de carga negativa. Este tipo de estructura del átomo llevó a Rutherford a proponer su modelo en que los electrones se moverían alrededor del núcleo en órbitas. Este modelo tiene una dificultad proveniente del hecho de que una partícula cargada acelerada, como sería necesario para mantenerse en órbita, radiaría radiación electromagnética, perdiendo energía. Las leyes de Newton, junto con las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo aplicadas al átomo de Rutherford llevan a que en un tiempo del orden de 10−10 s, toda la energía del átomo se habría radiado, con la consiguiente caída de los electrones sobre el núcleo.
- 7. 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. Los cristales, átomos, iones moléculas se empaquetan y dan lugar a motivos que se repiten del orden de 1 angstrom= 10-8 cm; a esta repetitividad, en tres dimensiones, la denominamos red cristalina. El grupo más pequeño de partículas en el material que constituye el patrón repetitivo es la celda unitaria o unidad elemental la cual genera toda la red (todo el cristal). La celda unitaria define completamente la simetría y la estructura de toda la red cristalina, que se construye mediante la traducción repetitiva de la celda unitaria a lo largo de sus ejes principales. Se dice que los patrones de repetición están situados en los puntos de la red de Bravais. 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. En la estructura cristalina (ordenada) de los compuestos inorgánicos, os elementos que se repiten son átomos iones enlazados entre sí, de manera que generalmente no se distinguen unidades aisladas; estos enlaces proporcionan la estabilidad y dureza del material. En los compuestos orgánicos se distinguen claramente unidades moleculares aisladas, caracterizadas por uniones atómicas muy débiles, dentro del cristal. Son materiales más blandos e inestables que los ino La estructura cristalina (3D) del hielo (c) consiste en bases de moléculas de hielo de H2O (b) situadas en los puntos de una red cristalina dentro del espacio de la red hexagonal (2D). Los valores para el ángulo H-O-H y la distancia O-H han venido de Physics of Ice con un rango de valores de ± 1,5 ° y ± 0,005 Å, respectivamente. La caja blanca en (c) es la celda unitaria definida por Bernal y Fowler.
- 8. ¿Qué es un sólido Cristalino? Los sólidos cristalino están compuestos por átomos cuya estructura está ordenados de manera regular formando redes cristalina, cuya configuración regular puede alcanzar distancias muy grandes. Una base para clasificar los sólidos cristalinos es la naturaleza de las fuerzas que mantienen unidos los átomos en el ordenamiento de la red cristalina. La energía de cohesión de los átomos en un cristal, depende de las fuerzas de enlace dominantes entre esos átomos. Los sólidos cristalinos pueden ser de carácter iónicos, covalentes, moleculares o metálicos. Existe una variedad de sólidos cristalinos tales como la sal de mesa (Cloruro de sodio NaCl) y el azucar (sacarosa C12H22O11). A su vez existen otros elementos con estructura cristalinas como el Silicio, el Germanio y el Galio.
- 10. SÓLIDOS CRISTALINOS Y SÓLIDOS AMORFOS Qué es un sólido amorfo? El sólido amorfo es un estado sólido de la materia en el que las partículas que conforman el sólido carecen de formas y caras definidas, y a su vez de una estructura ordenada. Propiedades de los sólidos amorfos: Las moléculas de los sólidos amorfos están distribuidas azarosamente y cuyas propiedades físicas son idénticas en todas las direcciones (isotropía). Constan de una temperatura característica conocida como Temperatura de transición vitria (Tg) donde sus propiedades suelen experimentar cambios importantes. Una de las consecuencias qe experimentan los sólido amorfos debido a la disposición de sus partículas, es la diferencia de intensidad que toman las fuerzas intermoleculares entre las mismas, alcansándose la fusión a distintas temperaturas según la proporción de sus partículas, deduciéndose que estos no tienen un punto de fusión definido . Obtención de sólidos amorfos: Existen varios métodos de obtención de estos sólidos. Uno de los métodos más antiguos y más empleados es el de la fundición templada, del que se conocen algunas variedades: · Bloque congelado · Templado con líquido · Templado al aire · Condensación del vapor
- 11. Redes cristalinas Estas redes cristalinas son un agrupamiento de estructuras cristalinas según el sistema axial utilizado para describir su red. Cada sistema de red consiste en un conjunto de tres ejes en una disposición geométrica particular. Hay siete sistemas de celosía. Son similares pero no exactamente iguales a los siete sistemas de cristal ya las seis familias de crista