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Física del estado sólido

• Enlaces atómicos y moleculares
• Clasificación de los materiales de ingeniería

INDICE
1.- Introducción
2.-Enlaces químicos y moleculares
Fuerzas y energía de enlace
Tipos de enlace
• Enlace iónico
• Enlace covalente
• Enlace metálico
• Enlace secundario o de van der Waals
3.- clasificación de los materiales de ingeniería
Historiade los materiales y su clasificación
La estructura de los materiales
Tipos de materiales
Propiedades mecánicas y físicas de los materiales
✓ Densidad
✓ Punto de fusión
✓ Temperatura de transición vítrea
✓ Coeficiente de expansión térmica lineal
✓ Conductividad térmica
✓ Esfuerzo
✓ Deformación
✓ Ductilidad
✓ Mecánica de la fractura y tenacidad a lafractura
✓ Fatiga
✓ Termofluencia
Comportamiento eléctrico y conductividad de los materiales
Clasificación de los materiales
✓ Materiales metálicos
✓ Polímeros
✓ Materiales compuestos
✓ Semiconductores
4.- bibliografía

INTRODUCCIÓN:
El átomo es la entidad más pequeña que influye directamente en las propiedades de los materiales. En este trabajo se repasara dequé manera podemos inferir de inmediato algunas de las características químicas y formación de enlaces de los elementos. Estas características determinan y tipo y la fuerza de los enlaces que el elemento puede formar con los átomos (elementos). El tipo y la fuerza del enlace determinan las propiedades físicas y mecánicas del material sólido que se forma.

ENLACES QUIMICOS Y MOLECULARESFuerzas y energía de enlace
Cuando se forman enlaces entre átomos existe afinidad química entre estos. Cuando no hay afinidad química, los átomos no se unen, cada uno de ellos está bien separado de los demás, y los elementos son gaseosos a temperaturas y presiones ordinarias. Cuando hay afinidad química, existe una fuerza de atracción electroestática (coulómbica)[1]positiva de largo alcance, FA,que acerca mucho los átomo unos a otros. Esto se muestra en la figura 1, donde la atracción ocurre entre el núcleo de un átomo (N1) y los electrones e2 del otro átomo N2. Cuando los átomos están muy próximos entre si, se manifiesta una fuerza de repulsión negativa, FR, cuyo origen es le repulsión mutua de los electrones, e1 y e2. La fuerza de enlace total, FB, es la suma de las fuerzas de atraccióny repulsión; es decir,
FB = FA + FR
e1 e2
[pic]
Fuerza de atracción de largo alcance entre cargas
Positivas (núcleos) y cargas negativas (electrones)

Fuerza de repulsión de corto alcance entre
Cargas del mismo signo (electrones – electrones)

Fig. 1. Esquema de dos átomos separados, donde se indican las fuerzas de atracción y de repulsión

Se acostumbra utilizar laenergía, en vez de la fuerza, para analizar los enlaces entre átomos.

[pic]
Fig. 2. Curva de energía de enlace

Tipos de enlace

a) Enlace iónico
El enlace iónico (o enlazamiento iónico) es el resultado de trasferencia de electrones (o paso de electrones) de un átomo a otro. El enlace iónico se forma entre un átomo electropositivo y uno electronegativo. El átomoelectropositivo cede sus electrones y el átomo electronegativo los acepta. Como resultado de este proceso se forman iones positivos (con valencia +n1) y negativos (con valencia – n2) con configuraciones de capa cerrada. En estas condiciones, los iones con cargas +n1 y – n2 experimentan atracción mutua. La fuerza de repulsión se manifiesta cuando las configuraciones electrónicas de capa cerrada iónicacomienzan a traslaparse.
En el contexto de la mecánica cuántica, los electrones de valencia pertenecientes originalmente a los átomos neutros se comparten entre los dos átomos que constituyen la molécula. Los electrones se comparten de tal manera que la densidad de probabilidad de los electrones en un volumen pequeño, en un punto del espacio y en un momento dado, es mayor en torno al átomo...