Tecno 4 Clase1 2015 1

Clase 1: Química y estructura de materiales
Garelli, Irastorza, Aiub
Tecnología IV

Diseño Industrial - 2015

Garelli, Irastorza, Aiub (Tecnología IV)

Clase 1:

curso 2015

1 / 24

Resumen

Materia, clasificación
Átomo, molécula, elementos químicos
Estados de agregación de la materia
Sólidos: cristalinos y amorfos
Microestructura, formas en la naturaleza, propiedades, variables detransformación de:
Metales
Polímeros
Madera
Materiales Cerámicos

Garelli, Irastorza, Aiub (Tecnología IV)

Clase 1:

curso 2015

2 / 24

Materia
La materia es cualquier cosa que ocupa un espacio y que tiene masa. La materia es
cualquier cosa que se puede ver y tocar (como agua, tierra y árboles) o no (como el
aire).

Garelli, Irastorza, Aiub (Tecnología IV)

Clase 1:

curso 2015

3 / 24

Átomo

Mínimaporción de materia indivisible. Es la unidad más pequeña de materia
(sustancia) que mantiene su identidad o sus propiedades y que no es posible dividir
mediante procesos químicos.

El concepto de átomo como bloque básico e indivisible que compone la materia del
universo ya fue postulado por la escuela atomista en la Antigua Grecia. Sin embargo,
su existencia no quedó demostrada hasta el siglo XIX. Con eldesarrollo de la física
nuclear en el siglo XX se comprobó que el átomo puede subdividirse en partículas
más pequeñas.

Garelli, Irastorza, Aiub (Tecnología IV)

Clase 1:

curso 2015

4 / 24

Átomo
“La teoría es asesinada tarde o temprano por la experiencia”
Albert Einstein

Garelli, Irastorza, Aiub (Tecnología IV)

Clase 1:

curso 2015

5 / 24

Átomo
Componentes

Órbitas definidas vs. ModeloActual
(principio de incertidumbre)

Garelli, Irastorza, Aiub (Tecnología IV)

Clase 1:

curso 2015

6 / 24

Elementos químicos
En 1913 Henry Moseley demostró la regularidad existente entre los valores de las
longitudes de onda de los rayos X emitidos por diferentes metales tras ser
bombardeados con electrones, y los números atómicos de estos elementos metálicos.
Este hecho permitió clasificar alos elementos en la tabla periódica en orden creciente
de número atómico.

Garelli, Irastorza, Aiub (Tecnología IV)

Clase 1:

curso 2015

7 / 24

Elementos químicos

Número atómico

Peso atómico

Punto de
ebullición ºC

Valencia

Punto de
Fusión ºC

Estructura atómica

Símbolo

Densidad (g/ml)

Garelli, Irastorza, Aiub (Tecnología IV)

Nombre

Clase 1:

curso 2015

8 / 24

Elementos químicosEjemplo: ¿Cuántos átomos hay en 100gr de plata?

Garelli, Irastorza, Aiub (Tecnología IV)

Clase 1:

curso 2015

9 / 24

Uniones entre átomos

¿Por qué se unen los átomos?
Los átomos se unen porque, al estar unidos, adquieren una situación más estable que
cuando estaban separados.
Los átomos se enlazan formando sólidos mediante tres mecanismos primarios y uno
secundario:
1

Enlace metálico

2Enlace covalente

3

Enlace iónico

4

Enlaces de Van der Waals (secundario)

Garelli, Irastorza, Aiub (Tecnología IV)

Clase 1:

curso 2015

10 / 24

Uniones entre átomos
Enlace metálico: los elementos metálicos que tienen una electronegatividad baja,
ceden sus electrones de valencia para formar un “mar” de electrones que rodea a
los átomos.

Garelli, Irastorza, Aiub (Tecnología IV)

Clase 1:

curso2015

11 / 24

Uniones entre átomos

Enlace covalente: los materiales con enlace covalente comparten electrones entre
dos o más átomos. Ejemplo: metano, silicio (tetraedro, relación direccional fija).

Garelli, Irastorza, Aiub (Tecnología IV)

Clase 1:

curso 2015

12 / 24

Uniones entre átomos

Enlace iónico: Cuando en un material se encuentran presentes más de un tipo de
átomo, uno de ellospuede donar sus electrones de valencia a un átomo distinto,
llenando la capa energética externa del segundo átomo.

Ejemplos: videos.

Garelli, Irastorza, Aiub (Tecnología IV)

Clase 1:

curso 2015

13 / 24

Uniones entre átomos

Estado de equilibrio:
FR + FA = 0
FR : fuerza repulsiva.
FA : fuerza atractiva.
Sabemos que:
E=

Fdr

r : distancia interatómica.
Ejemplo: enlace iónico.

Garelli,...