ESTRUCTURA ATOMICA Y CRISTALINA DE LOS METALES

ESTRUCTURA ATOMICA Y CRISTALINA DE LOS

METALES

OBJETIVOS:

-Analizar la estructura atómica de los materiales conducente a explicar algunas propiedades de los mismos.

-Lograr que algo tan abstracto como es el número de Avogadro sea más concreto y accesible para los estudiantes que tienen dificultades en imaginar un número tan enorme


PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

¿Cuánto cuestaun átomo de aluminio?
Ejemplo de datos

Dimensiones de la lámina: 15.6 x 21.2 cm. (determinado experimentalmente)
Área total del rollo de papel aluminio (según especificaciones del fabricante): 2.31m2
Precio del rollo: U$ 2.08 dólares
Masa de la lámina (en gramos): 1.45 g (determinado experimentalmente)
Peso atómico Aluminio = 26.98 g/mol

Ejemplo de un cálculo

Dimensiones de lalámina: 15,6 cm. por 21,2 cm. (determinado experimentalmente)
Área de la lámina: 15,6 cm. x 21,2 cm. = 330 cm2
Área total del rollo de papel de aluminio según especificaciones del fabricante: 2.31 m2
Precio del rollo: U$ 2,80
Área de la lámina (en m2): 3,30x10-2
Masa de la lámina (en g): 1,45 (determinado experimentalmente)
Masa del rollo (en g): 2,31 m2 * 1,45 g / (3,30x10-2 m2) = 101 g
Nºde moles de átomos de aluminio en el rollo: 101 g/(26,98 g/mol) = 3,74 moles
Nº de átomos de aluminio en el rollo: 3,74 moles (6,023 x 1023 átomos/mol) = 2,25 x 1024 átomos
Precio de un átomo: $2,80 / (2,25x1024 átomos) = $1,24 x 10-24/átomo
SEGÚN LA LAMINA DE ALUMINIO QUE SE DIO EL RESULTADO ES:

Dimensiones de la lámina: 15 cm. por 20 cm. (determinado experimentalmente)
Precio delrollo: U$ 2,80
Área total del rollo de papel de aluminio: 2.31 m2
Área de la lámina (en m2): 3,30x10-2
Masa de la lámina (en g): 1,40
Masa del rollo (en g): 2,31 m2 * 1,40 g / (3,30x10-2 m2) = 98 g
Nº de moles de átomos de aluminio en el rollo: 98 g/(26,98 g/mol) = 3,63 moles
Nº de átomos de aluminio en el rollo: 3,63 moles (6,023 x 1023 átomos/mol) = 2,19 x 1024 átomos
Precio de unátomo: $2,80 / (2,19x1024 átomos) = $1,26 x 10-24/átomo


PROBEMAS PROPUESTOS:

1.-Utilizando datos de Tablas, calcule el número de átomos de hierro en una tonelada corta (2000 libras) de dicho material





2.-A fin de recubrir una pieza de acero que tiene un superficie de 200 pulg2 con una capa de níquel de 0,002 pulg. de espesor:
(a) ¿Cuántos átomos de níquel se requieren?
(b)¿Cuántos moles de níquel se requieren?










3.-En los metales la carga eléctrica se transfiere mediante el movimiento de los electrones de valencia ¿Cuántos portadores de carga potenciales existen en un alambre de aluminio de 1 mm diámetro y 100 m de longitud?





CUESTIONARIO:

¿En qué partículas componentes de los átomos se encuentra la mayor parte de la masa del átomo?

Elnúcleo aglutina casi toda la masa del átomo y contiene protones y neutrones, el protón tiene una masa de 1.673x10-24g, y una carga unitaria de 1.602 x 10-19C. El neutrón es ligeramente más pesado que el protón con una masa de 1.675 x 10-24 g, pero no tiene carga.
El electrón tiene una masa relativamente pequeña de 9.79 x 10-28 g. lo cual es 1/1836 veces la del protón y una carga de -1.602x10-19 C.igual en carga pero de signo opuesto a la del protón. La nube de carga electrónica constituye de este modo casi todo el volumen del átomo, pero, sólo representa un pequeña parte de su masa.


¿Cómo se clasifican los materiales según su tipo de enlace predominante?

Los materiales se clasifican según su tipo de enlace en: metales, semiconductores, cerámicos y polímeros

MATERIALESMETALICOS: Sustancias inorgánicas compuestas de uno o más elementos metálicos. Los átomos de los materiales metálicos se mantienen unidos gracias a un enlace metálico. Ejemplo: Hierro, cobre aluminio, níquel y titanio.

MATERIALES SEMICONDUCTORES: son materiales cuya conductancia eléctrica puede ser controlada de forma permanente o dinámica variando su estado desde conductor a aislante.
Debido a...