Procesos De Manufactura
Los enlaces secundarios son muy importantes, aunque sean más débiles que los enlaces primarios. Son los que unen las moléculas poliméricas en el polietileno y otros polímeros, y los hacen sólidos. Sin ellos, el agua herviría a –80 ºC y la vida en la Tierra, tal y como la conocemos, no existiría.
Las interacciones de Van der Waals consisten en atracciones con carácter dipolarentre átomos no cargados. La carga electrónica de un átomo está en movimiento; podemos imaginar los electrones como pequeñas gotas cargadas moviéndose alrededor del núcleo como la Luna alrededor de la Tierra. Promediada en el tiempo, la carga electrónica tiene simetría esférica, pero en un instante dado es asimétrica con respecto al núcleo. Es un efecto similar al que causan las mareas. Estadistribución instantánea de la carga tiene un momento dipolar, que induce otro dipolo en un átomo cercano y los dos dipolos se atraen. Los dipolos se atraen de tal forma que su energía varía con 1/r6 Así, la energía asociada a las interacciones de Van der Waals tiene la forma:
Un buen ejemplo es el nitrógeno líquido, que a presión atmosférica se licua a –198 ºC con fuerzas de Van der Waals entrelas moléculas de N2. La agitación térmica producida cuando el Enlace Atomico
Interacción de Van der Waals. Los átomos se mantienen juntos por la distribución de la carga en el dipolo.
nitrógeno líquido se vierte en el suelo a temperatura ambiente es mayor que la necesaria para romper las uniones de Van der Waals, lo que demuestra lo débiles que son este tipo de fuerzas. Pero sin este tipo deinteracciones, la mayoría de los gases no se podrían licuar a temperaturas alcanzables y no sería posible la separación de los gases industriales de la atmósfera. Los enlaces de hidrógeno mantienen el agua en fase líquida a temperatura ambiente y unen cadenas poliméricas para dar lugar a polímeros sólidos. El hielo (Figura 4.10) presenta enlaces de hidrógeno. Cada átomo de hidrógeno comparte sucarga con el átomo de oxígeno más próximo. El hidrógeno tiene un defecto de carga negativa, por lo que está cargado positivamente, y el oxígeno tiene un exceso de carga negativa, por lo que está cargado negativamente. La carga positiva del átomo de H actúa como un puente entre los iones de oxígeno vecinos, y por tanto cada molécula de H2O se comporta como un dipolo que atrae a otras moléculas deH2O.
Organización de las moléculas de H2O en el hielo, mostrando los enlaces de hidrógeno. Los enlaces de hidrógeno mantienen las moléculas separadas, y ésta es la razón por la que el hielo tiene menor densidad que el agua.
ESTRUCTURA CRISTALINA
La estructura física de los sólidos es consecuencia de la disposición de los átomos, moléculas o iones en el espacio, así como de las fuerzas deinterconexión de las partículas:
• Estado amorfo: Las partículas componentes del sólido se agrupan al azar.
• Estado cristalino: Los átomos (moléculas o iones) que componen el sólido se disponen según un orden regular. Las partículas se sitúan ocupando los nudos o puntos singulares de una red espacial geométrica tridimensional.
Los metales, las aleaciones y determinados materiales cerámicostienen estructuras cristalinas. Los átomos que pertenecen a un sólido cristalino se pueden representar situándolos en una red tridimensional, que se denomina retículo espacial o cristalino. Este retículo espacial se puede definir como una repetición en el espacio de celdas unitarias. La celda unitaria de la mayoría de las estructuras cristalinas son paralelepípedos o prismas con tres conjuntos decaras paralelas Según el tipo de enlace atómico, los cristales pueden ser de tres tipos:
a) Cristales iónicos: puntos de fusión elevados, duros y muy frágiles, conductividad eléctrica baja y presentan cierta elasticidad. Ej: NaCl (sal común)
b) Cristales covalentes: Gran dureza y elevada temperatura de fusión. Suelen ser transparentes quebradizos y malos conductores de la electricidad. No sufren...
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