Struct atomica y cristalina Flashcards
(12 cards)
¿Que son los electrones de valencia?
Son los electrones en la capa más externa de un átomo. Son importantes porque determinan las propiedades químicas del elemento, participan en los enlaces químicos y reacciones.
¿Qué tipos de enlace hay y cuáles son sus características? Decir de acuerdo al tipo de material, que enlaces tienen.
-Iónico: Transferencia de electrones. Metal + no metal.
-Covalente: Compartición de electrones.
-Metálico: Electrones deslocalizados.
-Secundarios (van der Waals): Interacciones débiles.
- Ceramicos y semiconductores -> Ionico-Covalente
- Polimeros -> Covalente, Van der Waals .
- Solidos moleculares -> Van der Waals
- Metales -> Metalicos
A que corresponden los isotopos?
Átomos con diferente número de neutrones en su núcleo.
Nombrar características de los enlaces secundarios
No se transfieren electrones → enlaces débiles.
Surgen de dipolos (regiones + y −).
Se pueden inducir dipolos en moléculas simétricas.
Explicar la diferencia entre uniones direccionales y no direccionales.
Direccionales: La orientación de los átomos importa. X.Ej: enlaces covalentes.
No direccionales: No depende de la orientación. X.Ej: enlaces iónicos y metálicos.
¿Cómo se pueden clasificar los materiales según su ordenamiento atómico? ¿Qué nombre se les otorga?
-Sin orden: Gases
-Ordenamiento de corto alcance: Amorfos
-Ordenamiento de largo alcance: Patron repetitivo en 3D. Materiales cristalinos.
Explicar la diferencia entre monocristales y policristales.
Monocristales: Un solo orden atomico en todo su volumen.
Policristales: Varios monocristales unidos donde cada uno de ellos se conoce como granos. Los limtes que los separan son los bordes de grano.
Explicar la diferencias entre las 4 principales estructuras cristalinas.
Cúbica simple (SC): Tiene un átomo en cada vértice del cubo, lo que equivale a 1 átomo por celda unitaria (cada vértice aporta 1/8 y hay 8 vértices). Su numero de coordinacion es de 6. Su factor de empaquetamiento atómico (FEA) es bajo, aproximadamente 0,52, por lo tanto es poco eficiente en cuanto a ocupación del espacio. Un ejemplo es el polonio.
Cúbica centrada en el cuerpo (BCC): Tiene un átomo en cada vértice y uno en el centro del cubo. Esto da un total de 2 átomos por celda unitaria. Su numero de coordinacion es de 8. Su factor de empaquetamiento es 0,68, mayor que el de SC pero menor que FCC o HCP. Es una estructura típica de materiales como el hierro a temperatura ambiente (ferrita).
Cúbica centrada en las caras (FCC): Además de los átomos en los vértices, tiene un átomo en el centro de cada cara del cubo. Suma 4 átomos por celda unitaria. Su numero de coordinacion es de 12. Su empaquetamiento es muy eficiente, con un FEA de 0,74, el máximo posible en estructuras cúbicas. Ejemplos incluyen el aluminio, cobre y oro.
Hexagonal compacta (HCP): Tiene una forma prismática hexagonal y acomoda 6 átomos por celda unitaria. Su numero de coordinacion es de 12. Al igual que FCC, su factor de empaquetamiento es 0,74, indicando un empaquetamiento muy denso. Se encuentra en metales como el zinc, titanio y magnesio.
¿Que es una dirección compacta? Definir plano compacto.
Dirección compacta: máxima densidad de átomos alineados (ej: [111] en FCC).
Plano compacto: plano con mayor densidad de empaquetamiento (ej: (111) en FCC).
Definir factor de empaquetamiento. ¿Que significa que una celda HCP tenga un factor de empaquetamiento mayor que una BCC?
El FEA es la fracción del volumen de la celda unitaria ocupado por los átomos (modelados como esferas). Se calcula como (número de átomos × volumen de una esfera)/volumen de la celda. Un FEA alto indica un empaquetamiento denso (por ejemplo, FCC y HCP tienen FEA ≈ 0,74), mientras que estructuras más “espaciosas” como BCC (FEA ≈ 0,68) o SC (FEA ≈ 0,52) son menos compactas y presentan propiedades mecánicas y de difusión distintas
¿Que es la isotropía? ¿Y la anisotropía?
Isotropía: Propiedades (elasticidad, conductividad) iguales en todas las direcciones. Típica de cristales policristalinos finos o vidrios.
Anisotropía: Propiedades que varían según el eje cristalográfico. Común en monocristales, donde p.ej. la conductividad térmica difiere entre ejes.
¿Que son los sitios intersticiales? Entre una celda SC y una FCC, ¿cual tiene mayor disponibilidad de sitios intersticiales?
Son huecos en la red donde caben átomos pequeños. En SC hay pocos y más grandes, dispuestos de forma menos densa; en FCC, tanto los sitios octaédricos como tetraédricos son más abundantes y uniformes, lo que facilita la incorporación de átomos intersticiales sin distorsionar la red.
