Estructura cristalina de los metales

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

TIPOS DE ENLACES Y ESTRUCTURA CRISTALINA

Dra. María Teresa Zagaceta Álvarez

Septiembre 2011

INTRODUCCIÓN
Cada sustancia del universo, las piedras, el mar, todo tipo de materia, e incluso los seres vivos, están formados por pequeñas partículas llamadas átomos. Para entender el concepto de átomo diferentes científicos han enunciadouna serie de teorías y estructuras atómicas que nos ayudan a comprender la complejidad de estas partículas. Como son: •El átomo de Dalton •El átomo de Thomson •El átomo de Rutherford •El átomo de Bhor

DALTON

THOMSON

RUTHERFORD

BHOR

ENLACES
La atracción que existe entre átomos del mismo elemento o con átomos diferentes forman un enlace químico. Enlaces se clasifican en: Enlacesprimarios Enlaces secundarios

ENLACES PRIMARIOS
Enlaces primarios – Son enlaces bastante fuertes – Se rompen a temperaturas de entre 1000 y 5000 K Tipos de enlace •Iónico •Covalente •Metálico Los cerámicos y los metales están unidos exclusivamente por este tipo de enlaces

Características de los enlaces primarios
Enlace iónico: es el resultado de trasferencia de electrones (o paso deelectrones) de un átomo a otro. El enlace iónico se forma entre un átomo electropositivo y uno electronegativo. El átomo electropositivo cede sus electrones y el átomo electronegativo los acepta, de esta manera forman iones.

Características de los enlaces primarios
Enlace covalente: es cuando un átomo comparte sus electrones de valencia entre dos o mas átomos, los enlaces covalentes son muy fuertes,en consecuencia los materiales con este tipo de enlace son muy resistentes y duros y tienen puntos de fusión altos.

Características de los enlaces primarios
Enlace metálico: los elementos metálicos tienen átomos mas electropositivos los cuales donan o ceden sus electrones de valencia para formar una nube de electrones que rodea a esos átomos.

ENLACES SECUNDARIOS

Enlaces secundarios –Son enlaces débiles – Se disocian a temperaturas de entre 100 y 500 K – A esta categoría pertenecen las uniones de Van der Waals y los puentes de hidrógeno Estos enlaces aparecen principalmente en los polímeros y en los gases

Características de los enlaces secundarios
Enlace van der Waals: Describe la atracción que sufren los átomos no cargados a causa de los dipolos que aparecenesporádicamente en su interior. Enlace puente de hidrogeno: Resulta de la formación de una fuerza dipolo-dipolo con un átomo de hidrógeno unido a un átomo de nitrógeno, oxigeno o flúor (de ahí el nombre de "enlace de hidrógeno“.

Importancia de los enlaces
Para entender las propiedades mecánicas de los materiales es necesario saber como están los átomos unidos entre sí

Enlaces de largo alcanceEnlaces de corto alcance

CRISTALES

NO CRISTALES

SÓLIDOS CRISTALINOS
Los materiales sólidos pueden ser clasificados en: Cristalinos: compuestos por átomos, moléculas o iones organizados de una forma periódica en tres dimensiones. Las posiciones ocupadas siguen una ordenación que se repite para grandes distancias atómicas(de largo alcance). Amorfos: compuestos por átomos, moléculas o iones queno presentan una ordenación ( corto alcance)

ESTRUCTURA CRISTALINA
Es la forma geométrica como átomos, moléculas o iones se encuentran espacialmente ordenados.

Reticulado Celda unitaria Redes de bravais

RETICULADO

CELDA UNITARIA

REDES DE BRAVAIS

CUBICA SIMPLE

CUBICA CENTRADA EN EL CUERPO

CUBICA CENTRADA EN LAS CARAS

HEXAGONAL

ORTORRÓMBICA SIMPLE

ORTORRÓMBICACENTRADA EN LAS BASES

ORTORRÓMBICA CENTRADA EN EL CUERPO

ORTORRÓMBICA CENTRADA EN LAS CARAS

REDES DE BRAVAIS

ROMBOÉDRICA TRICLÍNICA

TETRAGONAL SIMPLE

TETRAGONAL CENTRADA EN EL CUERPO

Características de la estructura cristalina
Número de Coordinación Parámetros de red Factor de empaquetamiento

Vecinos mas cercanos CS

Vecinos mas cercanos BCC

Determinación de la...