Ciencia de los materiales. Tipos de materiales y enlaces.


  • 0

    Como una pequeña introducción comenzaré explicando un poco la clasificación de los materiales y sus propiedades.

    Tipos de materiales

    0_1499866291674_Sin título.jpg
    Metales:
    Podemos encontrarlos tanto puros como en aleaciones.
    Como ya sabemos los metales son altamente conductores de la electricidad como del calor, su ductilidad les permite formar hilos con facilidad y su resistencia a cualquier esfuerzo e impacto junto con la gran rigidez que poseen los hacen idóneos para las estructuras.

    Una de las características más llamativas de este tipo de materiales es su brillo metálico producido por la nube de electrones que ocasiona el enlace metálico.

    Polímeros:
    Consisten en cadenas orgánicas complejas (cadenas de carbono).
    Su conductividad es muy baja debido a que no tiene electrones libres, tiene poca resistencia mecánica y a la temperatura. Además posee una baja densidad y una alta flexibilidad haciéndolos muy ligeros y manejables.
    Podemos encontrar polímeros dúctiles como los termoplásticos¹ y otros más frágiles como los termoestables².
    Las aplicaciones más comunes de este tipo de material son los cauchos, pegamentos, plásticos (PVC,PVE…) y la resinas.

    Cerámicos:
    Es una combinación de elementos metálicos y no metálicos que forman enlaces iónicos y covalentes con una gran cantidad de energía de enlace³.
    Al contrario que los materiales metálicos, éstos tienen una baja conductividad eléctrica y térmica debido a que tiene pocos electrones libres además de ser frágiles. En cambio son fuertes, duros y capaces de resistir la corrosión y las altas temperaturas ya que se requiere mayor energía para romper sus enlaces.

    Las aplicaciones más comunes de estos materiales son la cerámica, el ladrillo, vidrio, óxidos, silicatos y carburos.

    0_1499866394749_1.jpg





    Estructura atómica

    La estructura a nivel atómico, cristalino y granular, condiciona el comportamiento de los materiales. Los átomos tienden a unirse entre sí para buscar el estado de mínima energía. La formación de los enlaces químicos ocurre debido a que los átomos en este estado están en condiciones más estables de energía que al estar separados.

    En general los enlaces los podemos dividir en dos grupos dependiendo de la magnitud de las fuerzas interatómicas que se desarrollan:

    0_1499866771449_2.jpg

    Los enlaces primarios son aquellos en los cuales las fuerzas interatómicas son relativamente grandes y se subdividen en tres tipos:

    1. Enlace iónico.
    El enlace iónico es aquel que se forma por la transferencia de electrones de un átomo a otro y posterior atracción electroestática de los iones formados. Es un enlace fuerte y no direccional.

    2. Enlace covalente.
    El enlace covalente se produce por comparación de electrones de valencia, de forma que tratan de completar los átomos de su última capa. Es un enlace fuerte y direccional.

    3. Enlace metálico.
    El enlace metálico se produce por la agrupación de los átomos compartiendo su nube electrónica. Es un enlace no direccional y relativamente fuerte.

    Los enlaces secundarios los podemos dividir en dos grupos:

    1. Dipolos.
    Los dipolos son enlaces intermoleculares débiles.

    2. Enlaces fluctuantes.
    Los enlaces fluctuantes son enlaces débiles que tienen lugar debido a la distribución asimétrica de la nube electrónica de los átomos y cambian de dirección continuamente en el tiempo.

    Cuanto más fuerte es el enlace mayor es la energía necesaria para romperlo. Así pues, los puntos de fusión y ebullición altos son indicios de fuerzas interatómicas grandes.




    ENLACE IONICO.

    Se da entre un metal (muy electropositivo) que pierde uno o varios electrones y un no metal (muy electronegativos) que los captura. Resultan iones positivos y negativos que se mantienen unidos por atracciones electrostáticas, formando redes cristalinas.
    Sólidos iónicos presentan:

    *Baja conductividad pues la conducción ha de ser por iones lo que dificulta su movimiento. Cuando a un metal iónico se le aplica un voltaje, deben moverse iones completos para que fluya una corriente, siendo lento. Aunque en estado fundido o disuelto si son capaces de conducir la electricidad.

    *Frágiles, no permiten desplazamiento de los iones pues se rompería la neutralidad de carga local y tenderían a separarse los iones entre sí.




    ENLACE COVALENTE

    Se produce entre átomos muy próximos en la tabla periódica y con poca diferencia de electronegatividad, o entre átomos del mismo elemento formando sólidos cristalinos.

    Son malos Conductores debido a la fuerte ligazón y debido a su carácter direccional resultan ser materiales frágiles. Aun así poseen una gran dureza y temperaturas de fusión altas.




    ENLACE METALICO

    Ceden electrones para formar parte de una gran nube electrónica que amalgama los núcleos de los átomos de los metales (iones positivos) produciendo una atracción electrostática entre los iones formados y dicha nube electrónica. Los cationes cargados quedan enlazados con los electrones libres.

    Cuando se aplica una diferencia de potencial a un metal, los electrones del mar de electrones se pueden mover fácilmente y conducir la corriente.

    0_1499867116858_propiedades.jpg



  • 1

    Buen hilo, te diría que hicieras separación de temas con varios guiones en una línea vacía para hacer una línea separadora y que los títulos los cambies de tamaño a otro más grande con # al principio de la línea para que se diferencien de las demás letras en negrita



  • 2

    @ZurdoFTW En un momento lo edito. Gracias por el consejo :abrazo:



  • 3

    Mis dies por el hilo @Emily





Has perdido la conexión. Reconectando a Éxodo.