- LIMETA MONTELLANO GUSTAVO- DE LA CRUZ HERNANDEZ MAGDALENA

INGENIERIA INDUSTRIAL 2I2PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Estructura de los Materiales Puros

Son aquellos que están tal y como son en la naturaleza sin sufrir ningún cambio o alteración, los materiales mas puros son los que se encuentran en la tabla periódica.

Todos los materiales están integrados por átomos los que se organizan de diferentes maneras, dependiendo del material que se trate y el estado en el que se encuentra, ya sea de manera alotrópica.

Introducción MATERIALES PUROS

Los materiales puros se clasifican en: Metales, Metaloides y No Metales.

Los metales, cuando estos están en su estado sólido, sus átomos se alinean de manera regular en forma de mallas tridimensionales. Estas mallas pueden ser reconocidas fácilmente por sus propiedades químicas, físicas o por medio de los rayos X.

Cuando un material cambia de tipo de malla al modificar su temperatura, se dice que es un material polimorfo o alotrópico.

Cada tipo de malla en los metales da diferentes propiedades, no obstante que se trata del mismo material, así por ejemplo en el caso del hierro aleado con el carbono, se pueden encontrar tres diferentes tipos de mallas: la malla cúbica de cuerpo centrado, la malla cúbica de cara centrada y la malla hexagonal compacta.

ESTRUCTURA DE LOS MATERIALES PUROS: METALES

Tabla Periódica de las estructuras de metales

Estructura Cristalina Cúbica Centrada en las Caras FCC. En Español CCP

Estructura Cristalina Cúbica Centrada en el Cuerpo BCC

Estructura Cristalina Hexagonal Compacta HCP

Los materiales metálicos tienden a ordenarse de forma más compacta, de 3 maneras:

Cúbica centrada en el interior:

Tiene átomos en cada uno de los vértices del cubo que integra a su estructura y un átomo en el centro. Se encuentran con esta estructura el cromo, el molibdeno y el wolframio.

Tiene átomos en los vértices y en cada una de sus caras, su cambio es notado además de por los rayos X por la modificación de sus propiedades eléctricas, por la absorción de calor y por las distancias intermoleculares.

A temperatura elevada el aluminio, la plata, el cobre, el oro, el níquel, el plomo y el platino son algunos de los metales que tienen esta estructura de malla.

Cúbica centrada en las caras :

Al Ag Cu Au Ni Pb Pt

La malla hexagonal compacta se encuentra en metales como el berilio, cadmio, magnesio, y titanio. Es una estructura que no permite la maleabilidad y la ductilidad, es frágil .

Hexagonal compacta :

Estructura de los No Metales

Tiene una estructura hexagonal, los distintos modos de empaquetamiento en un cristal dan lugar a las llamadas fases polimórficas (fases alotrópicas para los elementos), que a los materiales distintas propiedades. Por ejemplo, de todos son conocidas las distintas apariencias y propiedades del elemento químico Carbono, que se presenta en la Naturaleza en dos formas cristalinas muy diferentes el diamante y el grafito:

Diamante (carbono puro)

Grafito (carbono puro)

Formas alotrópicas del Carbono en la naturaleza

El grafito es negro, blando y un lubricante excelente, lo que sugiere que sus átomos deben estar distribuidos (empaquetados) de un modo que puedan entenderse sus propiedades. Sin embargo, el diamante es transparente y muy duro, por lo que debe esperarse que sus átomos estén muy fijamente unidos. En efecto, sus estructuras sub-microscópicas (a nivel atómico) dan cuenta de sus diferencias.

Diamante, con estructura muy compacta

Grafito, con estructura atómica en láminas

Estructura de los No Metales

Estructura de los No Metales

Formas alotrópicas del oxigeno; se puede encontrar en forma atómica,

En la naturaleza en el aire de forma de gas en O2 formando parte del aire que respiramos

 (O3), altamente oxidante debido a la inestabilidad de su estructura molecular y tóxico a concentraciones elevadas. Puede tener efectos corrosivos sobre materiales y, a determinadas concentraciones, efectos irritantes sobre las mucosas de los seres vivos.

Aunque resulten ser el mismo elemento, tienen características diferentes debido a su estructura molecular.

Conclusión

Las diferentes estructuras en los 3 tipos de materiales puros, metales, no metales y metaloides, determinan muchas de sus características y propiedades, aun cuando se trate del mismo elemento del que se este hablando es sorprendente que dichas características sean sumamente diferentes como estudiamos anteriormente con el oxigeno, de ser un elemento que en su estado molecular es necesario para la vida, sea en su estructura de ozono toxico para la respiración.