1. Estructura atomica y los elementos
1.1. Atomos
1.1.1. Nucleo
1.1.1.1. Carga positiva
1.1.2. Electrones
1.1.2.1. Carga negativa
1.1.2.2. Idientifica el numero atomico y el elemento del atomo
1.1.2.3. Numero maximo de lectrones en una orbita= 2n^2
1.1.2.4. Electrones de la capa externas, son electrones de valencia
1.2. Elementos
1.2.1. Se agrupan en familias
1.2.1.1. Y en relaciones que establecen las familias
1.2.1.1.1. Se agrupan en la tabla periodica
1.2.2. Pueden existir como solido, liquido, gas
1.2.2.1. Segun temperatura y presion
1.2.3. Se encuentran dispuestos en columnas verticales y en filas horizontales, existen semejanzas en los elementos de la misma columna
1.2.3.1. Muchas similitudes y diferencias se explican por la estructura atomica
2. Enlaces entre atomos y moleculas
2.1. Los atomos se mantienen reunidos en forma de moleculas por medio de varios tipos de enlaces que dependen de los electrones de valencia.
2.2. Enlaces primarios
2.2.1. Ionico
2.2.1.1. Los atomos de un elemento ceden un electron, para completar los 8 de otro
2.2.2. Metalico
2.2.2.1. Comparte electrones de la capa exterior por medio de todos los atomos para formar una nube de electrones general que abarca el bloque completo
2.2.3. Covalente
2.2.3.1. Los atomos comparten electrones para completar su octeto
2.2.4. Los enlaces ionicos y covalentes se llaman enlaces intramoleculares debido a que involucran fuerzas de atraccion entre los atomos de la molecula
2.3. Enlaces secundarios
2.3.1. Implican fuerzas entre moleculas o intermoleculares
2.3.2. No hay transferencia, ni se comparten electrones, por lo que son mas debiles que los primarios.
2.3.3. Fomas de enlace
2.3.3.1. Fuerza de van der waals
2.3.3.1.1. Fuerzas dipolares
2.3.3.1.2. Fuerzas de London
2.3.3.2. Enlace de hidrogeno
2.3.3.2.1. Sucede en moleculas que contienen atomos de hidrogeno enlazados en forma covalente con otro atomo
3. Estructuras cristalinas
3.1. Es aquella en la que los atomos se localizan en posiciones regulares y recurrentes en tres dimensiones
3.1.1. Las estructura puede verse en forma de celda unitaria
3.1.1.1. Que es el agrupamiento basico de los atomos y que se repite
3.2. Tipos de estructuras cristalinas
3.2.1. Cubica centrada en el cuerpo BCC
3.2.2. Cubicas centrada en las caras FCC
3.2.3. Hexagonal de empaquetamiento compacto HCP
3.2.4. Cuando un metal cambia su estructura segun lo descrito, se le conoce como alotropico.
3.3. Imperfecciones en los cristales
3.3.1. Surgen imperfecciones de manera natural debido a la incapacidad del material que se solidifica para continuar sin interrupcion la repeticion de la celda unitaria en forma indefinida. En otros se introducen imperfecciones a proposito durante el proceso de manufactura
3.3.2. Imperfeccion o defecto, se refieren a las desviaciones en el patron regular de la estructura de la red cristalina
3.3.3. Defectos puntuales
3.3.3.1. Son imperfecciones en la estructura critalina que involucran un solo atomo o varios
3.3.3.2. Adorptan varias formas
3.3.3.2.1. Vacancia
3.3.3.2.2. Vacancia por par de iones
3.3.3.2.3. Interticios
3.3.3.2.4. Desplazamiento ionico
3.3.4. Defecto lineal
3.3.4.1. Es un grupo conectado de defectos puntuales que forman una linea en la estructura de la red
3.3.4.2. Dislocacion de borde
3.3.4.2.1. La arista de un plano adicional que existe en la red
3.3.4.3. Dislocacion de tornillo
3.3.4.3.1. Es una esperial dentro de la estructura de red alabeada alrededor de una linea de imperfeccion
3.3.5. Defecto superficial
3.3.5.1. Son imperfecciones que se extienden en dos direcciones para formar una frontera
3.4. Deformacion en cristales metalicos
3.4.1. Cuando un cristal se sujeta a fuerzas mecanicas que se incrementan de forma gradual, su respuesta inicial es deformarse de modo elastico. Si se elimina la fuerza, la estructura de red, regresa a su forma original. Si el esfuerzo alcanza un valor alto en relacion con las fuerzas electrostaticas que mantienen a los atomos en su lugar dentro de la red, ocurre un cambio permanente en la forma, deformacion plastica.
3.4.2. Deslizamiento
3.4.2.1. Implica movimiento relativo de los atomos en los lados opuestos de un plano de la red, por lo que se denomina plano de deslizamiento.
3.4.2.2. Las direcciones de deslizamiento dependen de la red
3.4.2.3. Las dislocaciones tienen un papel importante para facilitar el deslizamiento en los metales. Cuando una estructura de red contiene una dislocacion de borde se sujeta a una fuerza cortante, el material se deforma con mucha mas facilidad.
3.4.2.4. El maclado se define como el mecanismo de deformacion plastica en el que los atomos en un lado del plano cambian para formar una imagen espejo en el otro lado del plano.
3.5. Granos y limites de grano en metales
3.5.1. Un bloque dado de metal contiene millones de cristales individuales, llamados granos. Los granos se orientan aleatoriamente, una estructura como esta se denomina policristalina. Conforme los cristales crecen, acaban de interferir unos con otros y forman en sus interfaces defectos superficiales, eso se llama limite de grano. El tamaño del grano tiene un relacion inversa con la rapidez de enfriamento. El tamañno del grano es importante porque afecta las propiedades mecanicas.
4. Estructuras no cristalinas (amorfas)
4.1. Ausencia de un orden de largo alcance en la estructura molecular de un material cristalino
4.2. Diferncias en las caracteristicas de fusion y expansion termica
5. Materiales de ingenieria
5.1. Metales
5.1.1. Los metales tiene estructuras cristalinas en estado solido, las celdas unitarias siempre son BCC, FCC O HCP. Los atomos de los metales estan unidos por enlaces metalicos.
5.1.2. Conductividad termina y electrica, opacidad y reflectividad.
5.2. Ceramicos
5.2.1. Enlaces ionicos o covalentes, o ambos.
5.2.2. Dureza, rigidez, fragilidad, aislantes termicos y electricos, y quimicamente inertes.
5.2.3. Poseen estructura cristalina, o no cristalina
5.3. Polimeros
5.3.1. Una molecula de polimeros, consiste en muchos meros.
5.3.2. Generalmente estan unidos por enlaces covalentes
5.3.3. Un enlace de van der waals, mantiene juntas a las moleculas dentro del material agregado
5.3.4. Termoplasticos
5.3.4.1. Cadenas largas de meros
5.3.5. Termoestables
5.3.5.1. Las moleculas se transforman en una estructura rigida