CIENCIA MATERIALES 02 SEMANA 26 AL 30 OCTUBRE 2015

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UNIVERSIDAD TÉCNICA DEL NORTE
FACUTAD DE INGENIERÍA EN CIENCIAS APLICADAS
CARRERA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
CIENCIA DE LOS MATERIALES
TEMA: Estructura del átomo
SEMANA: 26 al 30 octubre 2015
META DE APRENDIZAJE: Identificar las diferentes estructuras atómicas y enlaces atómicos en
los materiales.
MARCO TEÓRICO
La estructura de un material puede ser examinada en cuatro niveles: estructuraatómica, arreglo
de los átomos, microestructura y macroestructura. La estructura atómica influye en la forma
que lo átomos se unen entre sí, esto permite clasificar los materiales como metales,
semiconductores, cerámicos y polímeros; la estructura atómica influye en relación a sus
propiedades mecánicas y el comportamiento físico de estos materiales.
Estructura del átomo
El átomo libre consta de trespartículas elementales, donde el
núcleo contiene:
1. Protones, tienen una carga positiva y una masa de
1.675x10-24 g
2. Neutrones, tienen una carga positiva neta y una masa
de 9.11x10-28 g
Mientras existen ciertos elementos que giran en orbitas
elípticas:
1. Electrones, con carga negativa y están sujetos al núcleo por atracción electrostática y
tiene una masa de 1.673x10- 24 g
Por lo tanto un electrónes 1/1800 de la masa del protón.
La carga eléctrica del electrón y protón es: 1.60x10-19 C. El número atómico de un elemento es
igual al número de electrones o protones en cada átomo. Ej. Fe 26 e y 26 p.
La masa atómica M que corresponde al número promedio de protones y neutrones en el átomo
es la masa de una cantidad de átomos igual al número de Avogrado NA=6.02x1023 mol-1 es el
número de átomos omoléculas en un mol o molécula gramo.

EVALUACIÓN FORMATIVA

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Señor estudiante revise estructura del átomo en (Askeland, pp. 19-20) y (Callister, pp. 8-13)

Estructura electrónica del átomo
Los electrones ocupan niveles de energía discontinuos del átomo. Cada electrón posee una
energía en particular, no existen más de dos electrones en cada átomo con una misma energía.
Es decir, existe unadiferencia de energía entre dos niveles de energía diferentes.
Números cuánticos
Los electrones ocupan niveles de energía discontinuos del átomo. Cada electrón posee una
energía en particular.
Números cuánticos. Son valores que describen el comportamiento del electrón y nos ayuda a
localizar al electrón alrededor del núcleo y son cuatro: n, l, m, s
Número cuántico n o principal
•

Indica los nivelesenergéticos de los electrones y toma valores del 1 al 7 que también se
indican con las letras de la K a la Q.

•

El número máx. de electrones que tiene cada nivel energético se usa 2n2. solamente hasta
el 4 nivel.

Número cuántico l o secundario
Depende del #n, indica los subniveles que tiene cada nivel energético. Existen 4 subniveles
definidos:
s=0 sharp o empezar,
p=1 principal,
d=2 difuso,f=3 fundamental.
Hallamos estos con la fórmula (n-1)

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Número cuántico m o magnético
Indica el número de orbitales que tiene cada subnivel
Hallamos con la fórmula m=(2l+1).
Un orbital se representa con un cuadrado.
Número cuántico s o spin
Es independiente de los demás e indica únicamente el sentido de giro del electrón.
+1/2 en dirección de las manecillas del reloj.
-1/2 en contra de lasmanecillas del reloj.

Ejemplo:

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CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA ESCALA DE PAULI
La escala de Pauli, permite realizar la configuración de electrones de una manera más práctica:

ANOMALIAS DE LAS CONFIGURACIONES ELECTRÓNICAS
Los elementos Cu, Cr, Au, Mo, Ag, W sufren un
salto de un electrón de un subnivel s a un
subnivel d esto se debe a la tendencia que tienen
los e- de buscar mayor estabilidad por lo tantocon estos elementos indicados se cumple la
anomalía, es decir que dichos elementos no
cumplen las reglas básicas de la configuración
electrónica.
Analice los demás elementos Cu, Cr, Au, Mo, Ag,
W sufren un salto de un electrón de un subnivel
s a un subnivel d esto se debe a la tendencia que
tienen los e- de buscar mayor estabilidad por lo
tanto con estos elementos indicados se cumple
la...