estructura atomica

Estructura Atómica

TEMA 1

ESTRUCTURA ATÓMICA

1. INTRODUCCIÓN
Las propiedades y el comportamiento de un material son consecuencia de su estructura.
La estructura a nivel atómico, cristalino y granular condicionan el comportamiento de los
materiales. El conocimiento detallado de estas estructuras son la base de la denominada Ciencia
de Materiales. En éste capítulo se va a estudiar laestructura atómica y las distintas formas de
unión entre átomos como factor de influencia en la formación de los sólidos y en el comportamiento de los mismos.
El conocimiento de las leyes que rigen el movimiento de los electrones en el átomo, es
la base para la explicación detallada de la unión de los átomos entre sí. La ecuación de Schrodinger describe la probabilidad de movimiento de unelectrón en una órbita, y explica por qué
se produce una disminución de energía cuando un electrón se acerca a más de un átomo. Se
puede decir que los átomos tienden a unirse entre si para buscar el estado de mínima energía.
La formación de los enlaces químicos, por tanto, ocurre debido a que los átomos en este estado
están en condiciones más estables de energía que al estar separados.
Los enlacesse producen debido a la existencia de fuerzas interatómicas que mantienen
unidos a los átomos, en general los enlaces los podemos dividir en dos grupos dependiendo de
la magnitud de las fuerzas interatómicas que se desarrollan, éstos son los denominados:
a) Enlaces primarios
b) Enlaces débiles secundarios y moleculares.
Los enlaces primarios son aquellos en los cuales las fuerzas interatómicasson relativa-

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mente grandes y se subdividen a la vez en tres tipos :
- Enlace iónico
- Enlace covalente
- Enlace metálico
El enlace iónico es aquel que se forma por transferencia de electrones de un átomo a
otro y posterior atracción electrostática de los iones formados. Es un enlace fuerte y no direccional.
El enlace covalente se produce por compartición deelectrones de valencia, de forma
que tratan de completar los átomos de su última capa. Es un enlace fuerte y direccional.
El enlace metálico se produce por la agrupación de los átomos compartiendo su nube
electrónica. Es un enlace no direccional y relativamente fuerte.
Los enlaces secundarios los podemos dividir en dos grupos:
- Dipolos
- Enlaces fluctuantes
Los dipolos son enlacesintermoleculares débiles.
Los enlaces fluctuantes son enlaces muy débiles que tienen lugar debido a la distribución asimétrica de la nube electrónica de los átomos, son enlaces que cambian de dirección
continuamente con el tiempo.
Cuanto más fuerte es el enlace mayor es la energía necesaria para romperlo. Análogamente puntos de fusión y ebullición altos son indicios de fuerzas interatómicas grandes.

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2. ENLACE IÓNICO
Este enlace se forma entre elementos muy electropositivos (metales) y muy electronegativos (no metales). El enlace se produce por la formación de iones al ceder los elementos
electropositivos sus electrones a los elementos electronegativos, produciéndose dos iones
cargados con signo opuesto. Los iones formados por esta transferencia se unen debido a laatracción electrostática o de coulomb, produciéndose una disminución neta de energía potencial
de los iones en la unión de ambos.
Para que el enlace iónico tenga lugar es necesario que un orbital de valencia del átomo
receptor sea mucho más estable, que otro orbital de valencia del átomo dador. La formación de
los iones requiere un aporte de energía, la unión electrostática entre ellos producesin embargo
una disminución de energía potencial que compensa la energía necesaria para ionizar los
átomos formándose un enlace iónico estable.
La estructura de la capa más externa de los iones que participan en el enlace iónico es
idéntica a los gases nobles, la última capa esta llena, y consecuentemente los átomos tienen una
simetría electrónica esférica. Como consecuencia la fuerza de...