Quimica
Páginas: 18 (4299 palabras)
Publicado: 9 de diciembre de 2011
INTRODUCCION:
En estos temas de investigación analizaremos el comportamiento de un solido, como conductor, semiconductor y aislante, según lo propuesto por la “teoría de bandas” así como también estudiaremos los tipos de metales y aleaciones mas utilizados en la industria y entenderemos conceptos para así poder aprender a identificar las propiedades de dichos metales y aleaciones según sucomportamiento y propiedades.
Con esto se quiere tener un mejor conocimiento sobre los sólidos y metales más utilizados en la industria que la cual es nuestra principal fuente de trabajo y de aprendizaje.
En estos temas desarrollaremos importantes puntos para así entender mejor el comportamiento de los sólidos según las condiciones en la que se encuentran , además encontramos diferentesdefiniciones de temas como empaquetamiento redes, sistemas cristalinos y modelos de sistemas.
En esta investigación se encontraran abordados los temas desde diferentes puntos para su mejor entendimiento así commo
Teoría de Bandas: Conductores, aisladores y semiconductores
Conductores y Aisladores
Los metales se caracterizan por su alta conductividad eléctrica. Considérese, por ejemplo, elmagnesio metálico. La configuración electrónica del Mg es [Ne]3s2, de modo que cada átomo tiene dos electrones de valencia en el orbital 3s. En un metal los átomos se encuentran empacados muy cerca unos de otros de tal forma que los niveles energéticos de cada átomo de magnesio se ven afectados por los de los átomos vecinos, lo cual da lugar a traslape de orbitales. La interacción entre dos orbitalesatómicos conduce a la formación de un orbital molecular de enlace y otro de antienlace. Como el número de átomos existente incluso en un pequeño trozo de sodio metálico es demasiado grande, el correspondiente número de orbitales moleculares que se forman es también muy grande. Estos orbitales moleculares tienen energías tan parecidas que se describen en forma más adecuada como una "banda". Esteconjunto de niveles tan cercanos en energía se conoce como banda de valencia, como se muestra en la figura 1. La parte superior de los niveles energéticos corresponde a los orbitales moleculares deslocalizados vacíos, que se forman por el traslape de los orbitales 3p. Este conjunto de niveles vacíos cercanos energéticamente se llama banda de conducción.
Se puede imaginar al magnesio metálicocomo un conjunto de iones positivos inmerso en un mar de electrones de valencia deslocalizados. La gran fuerza de cohesión resultante de la deslocalización es en parte responsable de la fortaleza evidente en la mayoría de los metales. En virtud de que las bandas de valencia y de conducción son adyacentes, se requiere sólo una cantidad despreciable de energía para promover un electrón de valencia ala banda de conducción, donde adquiere libertad para moverse a través de todo el metal, dado que la banda de conducción carece de electrones. Esta libertad de movimiento explica el hecho de que los metales sean capaces de conducir la corriente eléctrica, esto es, que sean buenos conductores.
¿Por qué las sustancias como la madera o el vidrio no conducen la electricidad? La figura 1 da unarespuesta a esta pregunta. Básicamente, la conductividad eléctrica de un sólido depende del espaciamiento y el estado de ocupación de las bandas de energía. Otros metales se parecen al magnesio en el hecho de que sus bandas de valencia son adyacentes a las de conducción y, por lo tanto, estos metales actúan fácilmente como conductores. En un aislante la brecha entre las bandas de conducción y devalencia es considerablemente mayor que en un metal: en consecuencia, se requiere mucho mayor energía para excitar un electrón a la banda de conducción. La carencia de esta energía impide la libre movilidad de los electrones. El vidrio, la madera y el hule son aislantes comunes.
Semiconductores
Numerosos elementos, en especial el Si y el Ge del grupo 4A, o grupo 14, tienen propiedades intermedias...
En estos temas de investigación analizaremos el comportamiento de un solido, como conductor, semiconductor y aislante, según lo propuesto por la “teoría de bandas” así como también estudiaremos los tipos de metales y aleaciones mas utilizados en la industria y entenderemos conceptos para así poder aprender a identificar las propiedades de dichos metales y aleaciones según sucomportamiento y propiedades.
Con esto se quiere tener un mejor conocimiento sobre los sólidos y metales más utilizados en la industria que la cual es nuestra principal fuente de trabajo y de aprendizaje.
En estos temas desarrollaremos importantes puntos para así entender mejor el comportamiento de los sólidos según las condiciones en la que se encuentran , además encontramos diferentesdefiniciones de temas como empaquetamiento redes, sistemas cristalinos y modelos de sistemas.
En esta investigación se encontraran abordados los temas desde diferentes puntos para su mejor entendimiento así commo
Teoría de Bandas: Conductores, aisladores y semiconductores
Conductores y Aisladores
Los metales se caracterizan por su alta conductividad eléctrica. Considérese, por ejemplo, elmagnesio metálico. La configuración electrónica del Mg es [Ne]3s2, de modo que cada átomo tiene dos electrones de valencia en el orbital 3s. En un metal los átomos se encuentran empacados muy cerca unos de otros de tal forma que los niveles energéticos de cada átomo de magnesio se ven afectados por los de los átomos vecinos, lo cual da lugar a traslape de orbitales. La interacción entre dos orbitalesatómicos conduce a la formación de un orbital molecular de enlace y otro de antienlace. Como el número de átomos existente incluso en un pequeño trozo de sodio metálico es demasiado grande, el correspondiente número de orbitales moleculares que se forman es también muy grande. Estos orbitales moleculares tienen energías tan parecidas que se describen en forma más adecuada como una "banda". Esteconjunto de niveles tan cercanos en energía se conoce como banda de valencia, como se muestra en la figura 1. La parte superior de los niveles energéticos corresponde a los orbitales moleculares deslocalizados vacíos, que se forman por el traslape de los orbitales 3p. Este conjunto de niveles vacíos cercanos energéticamente se llama banda de conducción.
Se puede imaginar al magnesio metálicocomo un conjunto de iones positivos inmerso en un mar de electrones de valencia deslocalizados. La gran fuerza de cohesión resultante de la deslocalización es en parte responsable de la fortaleza evidente en la mayoría de los metales. En virtud de que las bandas de valencia y de conducción son adyacentes, se requiere sólo una cantidad despreciable de energía para promover un electrón de valencia ala banda de conducción, donde adquiere libertad para moverse a través de todo el metal, dado que la banda de conducción carece de electrones. Esta libertad de movimiento explica el hecho de que los metales sean capaces de conducir la corriente eléctrica, esto es, que sean buenos conductores.
¿Por qué las sustancias como la madera o el vidrio no conducen la electricidad? La figura 1 da unarespuesta a esta pregunta. Básicamente, la conductividad eléctrica de un sólido depende del espaciamiento y el estado de ocupación de las bandas de energía. Otros metales se parecen al magnesio en el hecho de que sus bandas de valencia son adyacentes a las de conducción y, por lo tanto, estos metales actúan fácilmente como conductores. En un aislante la brecha entre las bandas de conducción y devalencia es considerablemente mayor que en un metal: en consecuencia, se requiere mucho mayor energía para excitar un electrón a la banda de conducción. La carencia de esta energía impide la libre movilidad de los electrones. El vidrio, la madera y el hule son aislantes comunes.
Semiconductores
Numerosos elementos, en especial el Si y el Ge del grupo 4A, o grupo 14, tienen propiedades intermedias...
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