El átomo Componentes básicos Protones: Carga positiva Masa de 1.673e-24 gr.

Presentación del tema: "El átomo Componentes básicos Protones: Carga positiva Masa de 1.673e-24 gr."— Transcripción de la presentación:

1 El átomo Componentes básicos Protones: Carga positiva Masa de 1.673e-24 gr.

2 El átomo Componentes básicos Neutrones: Sin carga Masa de 1.675e-24 gr

3 El átomo Componentes básicos Electrones: Carga negativa Masa de 9.109e-28 gr.

4 El átomo Definiciones: Número atómico: Número de protones en el núcleo Masa atómica relativa: (uma) Masa de un protón o neutrón (Aprox. 1.66e-24 gr.) Número de Avogadro: 1/1.66e-24 = 6.023e24 át/gr.

5 El átomo Definiciones: Isótopo: Átomos de un mismo elemento con distinta cantidad de neutrones. Núcleo: Protones y neutrones. Determina la identidad química del elemento.

6 El átomo Definiciones: Nivel de energía: Energía de enlace fija entre el electrón y su núcleo.

7 El átomo Bosquejo simplificado y gas de electrones en el magnesio sólido

8 El átomo Niveles energéticos para el espectro de líneas del hidrógeno

9 El átomo Los números cuánticos: _ principal (n): Representa los niveles energéticos principales. Zona con alta probabilidad de encontrar un e - con un valor particular de n. Entero positivo entre 1 y 7.

10 El átomo Los números cuánticos: _ secundario (l): Especifíca los subniveles (orbitales) de energía. Especifíca una subcapa con alta probabilidad de encontrar un e - si el nivel energético está ocupado. Valores: l= 0 (s), 1 (p), 2 (d), 3 (f),…, n-1.

11 El átomo Los números cuánticos: _ magnético (m l ): Representa la orientación espacial de un orbital atómico. Hay 1 orbital s. 3 orbitales p. 5 orbitales d. 7 orbitales f.

12 El átomo Los números cuánticos: _ de spin (m s ): Expresa las dos direcciones permitidas para el giro del e -, alrededor de su propio eje. Valores: -1/2 y +1/2. Dos e - pueden ocupar el mismo orbital, pero deben tener spin opuesto.

13 El átomo Los números cuánticos: Cantidad de e - por nivel atómico principal: Hay 7 niveles principales:

14 El átomo Los números cuánticos: Cantidad de e - por nivel atómico principal: Hay 7 niveles principales:

15 El átomo Los números cuánticos: Las propiedades químicas de los átomos de los elementos dependen principalmente de la reactividad de sus electrones más externos.

16 El átomo Los números cuánticos: Gases nobles: (Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) Configuración s 2 p 6. Inertes.

17 El átomo Los números cuánticos: Elementos electropositivos: (Fe, Al) Comportamiento metálico. Ceden e - en reacciones químicas. Producen iones positivos o cationes.

18 El átomo Los números cuánticos: Elementos electronegativos: (O, F, Cl) Comportamiento no metálico. Aceptan e - en reacciones químicas. Producen iones negativos o aniones.

19 El átomo Los números cuánticos: Algunos elementos se pueden comportar electro positiva o electronegativamente: (C, S, Ge, P) Son semiconductores.

20 El átomo Enlace: Unión entre átomos adyacentes. Debido a la disminución neta de la energía potencial de los átomos. -Primarios: Intervienen grandes fuerzas interatómicas. Dependencia de la interacción de los átomos de valencia. -La fuerza motriz para el enlace es la disminución de la energía de los electrones de enlace.

21 El átomo Enlace: Unión entre átomos adyacentes. Debido a la disminución neta de la energía potencial de los átomos. -Secundarios: Enlaces con fuerzas muy débiles. -La fuerza motriz para el enlace es la atracción de los dipolos eléctricos contenidos en los átomos o en las moléculas.

22 El átomo Enlaces primarios: -Iónicos: Hay transferencia de e - de un átomo a otro. Se producen iones con carga eléctrica. Enlace no direccional (Atracción en cualquier dirección). Formados con átomos con grandes diferencias de electropisotividad y electronegatividad.

23 El átomo Enlaces primarios: -Iónicos: F c =-K/a 2 K=k 0 (Z 1 q)(Z 2 q)

24 El átomo Enlaces primarios: -Iónicos: F c =-K/a 2 K=k 0 (Z 1 q)(Z 2 q) F c =Fuerza de atracción Z=Valencia del ión cargado :+1(Na + ), -1(Cl - ) q=carga del e - 1.6x10 -17 C K 0 =Constante de proporcionalidad: 9x10 9 V.m/C

25 El átomo Enlaces primarios: -Iónicos:

26 El átomo Enlaces primarios: -Iónicos: F R =Fuerza de repulsión Lambda y Rho= Constantes experimentales.

27 El átomo Enlaces primarios: -Iónicos:

28 El átomo Enlaces primarios: -Covalentes: Formados con átomos con pequeñas diferencias electronegativas. Átomos ubicados muy próximos en la tabla periódica.

29 El átomo Enlaces primarios: -Covalentes: En general, los átomos comparten los e - s y p con otros átomos, alcanzándose una configuración electrónica de gas noble.

30 El átomo Enlaces primarios: -Covalentes:

31 El átomo Enlaces primarios: -Covalentes: En moléculas diatómicas

32 El átomo Enlaces primarios: -Covalentes: En moléculas diatómicas 2s 2 2p 5 2s 2 2p 4 2s 2 2p 3

33 El átomo Enlaces primarios: -Covalentes: En moléculas diatómicas. El carbono, base de los Materiales poliméricos. 1s 2 2s 2 2p 2 Por hibridación 1s 2 2s 1 2p 3 Configuración del diamante.

34 El átomo Enlaces primarios: -Covalentes: En moléculas diatómicas. El carbono, base de los Materiales poliméricos. 1s 2 2s 2 2p 2 Por hibridación 1s 2 2s 1 2p 3 Configuración del diamante.

35 El átomo Enlaces primarios: -Metálico: Presente en los metales sólidos. Átomos muy juntos con configuración cristalina.

36 El átomo Enlaces primarios: -Metálico: Los núcleos vecinos atraen a los e - externos de valencia. La atracción genera una nube electrónica de carga. No hay restricción sobre neutralidad de carga (enlace iónico) ni pares electrónicos (enlace covalente)

37 El átomo Enlace secundario: -O de Van Der Waals Formado por la atracción de los dipolos eléctricos de los átomos o moléculas.

38 El átomo Enlace secundario: -Formado por la atracción de los dipolos eléctricos de los átomos o moléculas.

39 El átomo Enlace secundario: -

40 El átomo Enlace secundario: La licuefacción y solidificación de los gases nobles, debidas a este tipo de enlace. Si una molécula es asimétrica, se genera un momento dipolar (agua).

41 El átomo Resumen de enlaces

42 El átomo Estructuras cristalinas Disposición ordenada y repetida de los átomos en el espacio: Sólido cristalino o material cristalino.

43 El átomo Estructuras cristalinas Ejemplos: Acero

44 El átomo Estructuras cristalinas Ejemplos: Fundición

45 El átomo Estructuras cristalinas Ejemplos: Cobre

46 El átomo Estructuras cristalinas Retículo espacial: Puntos de intersección de una red de líneas que representan el ordenamiento atómico en el sólido cristalino.

47 El átomo Estructuras cristalinas

48 El átomo Estructuras cristalinas: En cada red espacial se especifican las posiciones atómicas en una celda unidad que se puede repetir al infinito.

49 El átomo Estructuras cristalinas: El tamaño y forma de la celda unidad, descrito por tres vectores reticulares a, b y c

50 El átomo Se requieren solo siete diferentes tipos de celda unidad para crear todos los sistemas cristalinos.

51 El átomo La mayoría de los sistemas cristalinos son variación de la celda unidad básica.

52 El átomo Redes de Bravais: A. J. Bravais estableció que todas las distribuciones posibles en el espacio, se pueden rducir a 14.

53 El átomo Redes De Bravais:

54 El átomo Estructuras cristalinas metálicas: Cúbica Centrada en el Cuerpo: BCC.

55 El átomo Estructuras cristalinas metálicas: Cúbica Centrada en el Cuerpo: BCC.

56 El átomo Longitud de la arista (a) de la estructura Cúbica Centrada en el Cuerpo: BCC.

57 El átomo Longitud de la arista (a) de la estructura Cúbica Centrada en el Cuerpo: BCC.

58 El átomo Átomos por celda unidad de la estructura Cúbica Centrada en el Cuerpo: BCC. 1 átomo en el centro 8/8 de átomo en cada esquina Total: 2 átomos/celda unidad.

59 El átomo Estructuras cristalinas metálicas: Cúbica Centrada en las Caras: FCC.

60 El átomo Estructuras cristalinas metálicas: Cúbica Centrada en las Caras: FCC.

61 El átomo Longitud de la arista (a) de la estructura Cúbica Centrada en las Caras: FCC.

62 El átomo Longitud de la arista (a) de la estructura Cúbica Centrada en las Caras: FCC.

63 El átomo Estructuras cristalinas metálicas: Hexagonal Compacta: HCP.

64 El átomo Estructuras cristalinas metálicas: Hexagonal Compacta: HCP.

65 El átomo Estructuras cristalinas metálicas: Hexagonal Compacta: HCP. Cálculo Del volumen.

66 El átomo Preguntas: ¿Cómo se especifican las posiciones atómicas en las celdas unitarias? ¿Cómo se especifican las direcciones en las celdas unitarias? ¿Qué son los índices de Miller? Con un ejemplo explique los conceptos anteriores.

67 El átomo Solución sólida e imperfecciones en los cristales. Solución sólida: Mezcla de un soluto y un solvente en el estado sólido. Imperfección: Defecto en el sólido por falta de regularidad en la estructura cristalina.

68 El átomo Solución sólida sustitucional: Au-Ag. Factores que controlan el intervalo de solubilidad: -Similitud de estructura cristalina. -Tamaño relativo: A mayor diferencia, menor solubilidad. -Afinidad química: >afinidad <solubilidad -Valencia relativa:Un metal de menor valencia tiende a disolver uno de mayor valencia.

69 El átomo Solución sólida intersticial: Fe-C. Factor que controla el intervalo de solubilidad: -Átomos de pequeños radios atómicos se acomodan en los espacios o intersticios de la estructura reticular de los átomos solventes más grandes.

70 El átomo Compuestos: Fe 3 C. Factor que controla su formación: -Afinidad química: A mayor afinidad química tengan dos metales, menor solubilidad sólida y mayor tendencia a formar compuestos. En general, a mayor separación en la tabla periódica, mayor afinidad química. Tienen fórmula química.

71 El átomo Solución sólida e imperfecciones en los cristales. Solución sólida: Sustitucional Intersticial

72 El átomo Solución sólida e imperfecciones en los cristales. Defectos puntuales: Imperfección en puntos reticulares. Debidos a la agitación térmica.

73 El átomo Solución sólida e imperfecciones en los cristales. Defectos puntuales:

74 El átomo Solución sólida e imperfecciones en los cristales. Defectos de línea o dislocaciones: Distorsión de la red alrededor de una línea Se crean durante la solidificación del sólido cristalino o por deformación plástica, por condensación de vacantes y por desajustes atómicos en soluciones sólidas

75 El átomo Solución sólida e imperfecciones en los cristales. Defectos de línea o dislocaciones: Dislocación de borde O de arista.

76 El átomo Solución sólida e imperfecciones en los cristales. Defectos de línea o dislocaciones: Dislocación helicoidal.

77 El átomo Solución sólida e imperfecciones en los cristales. Defectos de línea o dislocaciones: Dislocación mixta.

78 El átomo Preguntas: ¿Son las imperfecciones “fijas” o “móviles”?¿Por qué? ¿La densidad de las imperfecciones es “grande” o “pequeña”? ¿Cómo estimaría usted, la difusión de una imperfección?. Explique.