Estructura Materiales

La estructura de un material puede ser examinada en cuatro niveles: estructura atómica, arreglo de los átomos, micro estructura y macro estructura. La estructura atómica influye en la forma en que los átomos se unen entre sí.

Un átomo está compuesto de un núcleo rodeado por electrones. El núcleo contiene neutrones y protones de carga negativa y positiva neta. Los electrones, de carga negativa, están sujetos al núcleo por atracción electrostática. El número atómico de un elemento es igual al número de electrones o protones en cada átomo.

Los electrones ocupan niveles de energía discontinuos dentro del átomo. Cada electrón posee una energía particular, no existe más de dos electrones en cada átomo con una misma energía.

Si un átomo tiene una valencia 0, el elemento es inerte.

Existen cuatro mecanismos importantes mediante los cuales los átomos se enlazan o unen formando sólidos, en tres de los cuatro mecanismos el enlace se consigue cuando los átomos llenan sus niveles externos.

Las propiedades químicas de un elemento se determinan por el número de protones en su núcleo y el correspondiente número de electrones alrededor del mismo. Los electrones son los que forman enlaces y determinan la estructura de las moléculas resultantes. Como son pequeños y livianos, muestran propiedades tanto de partículas como de ondas; en muchos aspectos, los electrones en los átomos y las moléculas se comportan mas como ondas que como partículas.

Los electrones que están unidos a los núcleos se encuentran en orbítales. El principio de incertidumbre de Heisenberg afirma que nunca se puede determinar con exactitud dónde se encuentra el electrón; pero aun cuando no se conozca su lugar exacto, podemos hablar de la densidad electrónica, que es la probabilidad de encontrar al electrón en una parte determinada del orbital. Por tanto, un orbital es un estado permitido de energía de un electrón, con una función asociada de probabilidad que define la distribución de la densidad electrónica en el espacio.

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