El nombre de bravais viene del Físico y mineralogista francés. Profesor de física y de astronomía Auguste Bravais que  estableció la teoría reticular, según la cual las moléculas de los cristales están dispuestas en redes tridimensionales. Esta teoría, que explica los fenómenos de simetría y anisotropía de las sustancias cristalinas, fue posteriormente demostrada gracias a la difracción por rayos X.

Las redes de bravais son una disposición infinita de puntos conformando una estructura bajo cierto grupo de traslaciones, en la mayoría de casos no se dan cambios bajo rotaciones o simetría rotacional. Estas hacen que desde todos los nodos de una red de bravais tengan la misma perspectiva de red, por esto se dice que los puntos de una red son equivalentes.

GEOMETRÍA DE LAS REDES DE BRAVAIS

Estructura algebraica conocida por grupos que tiene una secuencia ordenada, sus objetivos son entre otros  la clasificación de los grupos, sus propiedades y sus aplicaciones.

Por la teoría de grupos se ha demostrado que solo existe una única red de bravais unidimensional (simple secuencia de nodos equidistantes entre sí), 5 redes bidimensionales paralelogramos (2D) y 14 modelos distintos de redes tridimensionales paralelepípedo (3D).

Redes Unidimensionales: La red unidimensional es elemental siendo ésta una simple secuencia de nodos equidistantes entre sí.

Redes bidimensionales: Según los ángulos y la distancia entre los nodos se distinguen 5 redes distintas, un caso ejemplar sería el grafito cuya estructura sigue un patrón de red en panal.

Redes tridimensionales: Para las redes de Bravais tridimensionales existen solamente siete grupos puntuales posibles y 14 grupos espaciales. Obviamente, varios grupos espaciales comportan el mismo grupo puntual. Esto permite clasificar todos los cristales en siete sistemas cristalinos (según el grupo puntual) y en 14 redes de Bravais (según el grupo espacial).

Las redes tridimensionales están formadas por la repetición de celdas unidad tridimensionales. Estas celdas vienen definidas por tres traslaciones: a, b y c, siendo a y b las traslaciones de la red plana, y c la traslación de dicha red plana en una dirección diferente (generalmente correspondiente al plano vertical).

Además, vienen definidos tres ángulos:

α : es el ángulo que forman entre sí los vectores b y c.

β : es el ángulo que forman entre sí los vectores a y c.

γ : es el ángulo que forman entre sí los vectores a y b (los de la red plana).

De acuerdo con Bravais, existen 14 tipos distintos de redes tridimensionales, de las más conocidas son:

INTRODUCCIÓN

La  mayoría de materiales sólidos poseen una estructura cristalina, conformada por el arreglo interno de sus átomos. La descripción de un sólido cristalino es  por medio de las red de Bravais, que especifica cómo las unidades básicas que lo componen (átomos, grupos de átomos o moléculas) se repiten periódicamente a lo largo del cristal.

El presente capítulo tiene como objetivo conocer la definición de cristalografía, algunos tipos de planos cristalinos, sus densidades volumétricas y planares, así como también se definirán las imperfecciones cristalinas y sus diferentes tipos.

CRISTALOGRAFÍA

Ciencia  que se dedica al estudio y resolución de estructuras cristalinas. La mayoría de los minerales adoptan formas cristalinas cuando se forman en condiciones favorables. La cristalografía es el estudio del crecimiento, la forma y la geometría de estos cristales.

Las partículas de los cuerpos sólidos, salvo excepciones, se ordenan en el espacio de acuerdo a determinados tipos de redes geométricas, también llamadas cristalinas. Esta ordenación, que da a los sólidos su consistencia y la mayor parte de sus propiedades, constituye el campo de estudio de la cristalografía.

Los sólidos cristalinos tienden a adoptar estructuras internas geométricas basadas en líneas rectas y planos paralelos.

Los componentes de los sólidos pueden ser de cuatro tipos:

• Átomos: partículas elementales de materia con carga eléctrica neutra.
• Iones: átomos con carga eléctrica negativa (aniones) o positiva (cationes) debidos a la transferencia o recepción, respectivamente, de uno o más electrones.
• Grupos iónicos: agrupación de varios iones de los mismos o diferentes elementos químicos.
• Moléculas: agrupación de varios átomos del mismo o de diferentes elementos.



Este diagrama generalizado, es un ejemplo de un material dúctil, es decir, que el material fluye después de un cierto punto, llamado punto de fluencia. La ley de Hooke solo es aplicable para la zona elástica, que es la zona que está antes del punto de fluencia, zona donde el material tiene una relación de proporcionalidad del esfuerzo y la deformación unitaria.

Podríamos pensar que la deformación es siempre un fenómeno negativo, indeseable por tanto produce esfuerzos y tensiones internas en el material. La deformación de los materiales produce mayores niveles de dureza y de resistencia mecánica, y es utilizado en algunos aceros que no pueden ser templados por su bajo porcentaje de carbono. El aumento de dureza por deformación en un metal se da fundamentalmente por el desplazamiento de los átomos del metal sobre planos cristalográficos específicos denominados planos de deslizamiento.



1. Fuerzas de tensión o tracción: La fuerza aplicada intenta estirar el material a lo largo de su línea de acción.

2. Fuerza de Flexión: Las fuerzas externas actúan sobre el cuerpo tratando de “doblarlo”, alargando unas fibras internas y acortando otras.

3. Fuerzas de compresión: la Fuerza aplicada intenta comprimir o acotar al material a lo largo de su línea de acción.

4. Fuerza de Cizalladura o cortadura: Las fuerzas actúan en sentidos contrarios sobre dos planos contiguos del cuerpo, tratando de producir el deslizamiento de uno con respecto al otro.

5. Fuerza en torsión: la fuerza externa aplicada intenta torcer al material. la fuerza externa recibe el nombre de torque o  momento de torsión.

Cualquier fuerza externa que se aplique sobre un material causa deformación, la cual se define como  el cambio de longitud a lo largo de la línea  de acción de la fuerza.

Para estudiar la reacción de los materiales a las fuerzas externas que se aplican, se utiliza el concepto de esfuerzo.

El esfuerzo tiene las mismas unidades de la presión, es decir, unidades de fuerza por unidad de área. En el sistema métrico, el esfuerzo se mide en Pascales (N/m²). En el sistema inglés, en psi (lb/in²). En aplicaciones de ingeniería, es muy común expresar  el esfuerzo en unidades de Kg /cm².

Las propiedades mecánicas de los materiales nos permiten diferenciar un material de otro ya sea por su composición, estructura o comportamiento ante algún efecto físico o químico, estas propiedades son usadas en dichos materiales de acuerdo a algunas necesidades creadas a medida que ha pasado la historia, dependiendo de los gustos y propiamente de aquella necesidad en donde se enfoca en el material para que este solucione a cabalidad la exigencia creada.

La mecánica de materiales estudia las deformaciones unitarias y desplazamiento de estructuras y sus componentes debido a las cargas que actúan sobre ellas, así entonces nos basaremos en dicha materia para saber de que se trata cada uno de estos efectos físicos, aplicados en diferentes estructuras, formas y materiales. Esta es la razón por la que la mecánica de materiales es una disciplina básica, en muchos campos de la ingeniería, entender el comportamiento mecánico es esencial para el diseño seguro de todos los tipos de estructuras. El desarrollo histórico de dicho tema, ha sido la mezcla de teoría y experimento, de personajes importantes como Leonardo da Vinci (1452-1519), Galileo Galilei (1564-1642) y Leonard Euler (1707-1783), llevaron a cabo experimentos para determinar la resistencia de alambres, barras y vigas, desarrollaron la teoría matemática de las columnas y cálculo de la carga critica en una columna, actualmente son la base del diseño y análisis de la mayoría de las columnas

La deformación es el proceso por el cual una pieza, metálica o no metálica, sufre una elongación por una fuerza aplicada en equilibrio estático o dinámico, es decir, la aplicación de fuerzas paralelas con sentido contrario; este puede ser resultado, por ejemplo de una fuerza y una reacción de apoyo, un momento par o la aplicación de dos fuerzas de igual magnitud, dirección y sentido contrario (como es el caso de los ensayos de tensión y compresión).


La deformación de cualquier pieza está relacionada con varias variables, como son el área transversal a la aplicación de la fuerza (es decir, que la fuerza y el área formen un ángulo de 90º), la longitud inicial de la pieza y el módulo de elasticidad (al cual nos referiremos más adelante).

Luego tenemos una primera fórmula para hallar la deformación de un material:

δ= (PL)/(AE)

Donde:

P: Fuerza aplicada a la Pieza

L: Longitud Inicial de la Pieza

A: Área transversal a la aplicación de la fuerza

E: Modulo de Elasticidad del Material

Es importante resaltar que la relación (P/A), se mantiene constante, así ocurran cambios en las longitudes iniciales de una pieza A y una pieza B, con longitudes L1 y L2, mientras se mantenga la relación (P/A) y el material no cambie (ejemplo, un acero de bajo carbono).

Ahora, reordenemos la ecuación, si teníamos:

δ= (PL)/ (AE)

Definimos la deformación unitaria como:

ε= (δ/L)

Y el esfuerzo axial, como la relación de fuerza sobre área transversal:

σ = (P/A)

Tendremos, al reemplazar en la ecuación inicial, la ley de Hooke:

σ = E*ε

Llamada así en honor del matemático inglés Robert Hooke (1635-1703). La ley de Hooke es de vital importancia en la ciencia e ingeniería de materiales, por tanto permite relacionar en una sola ecuación solo dos variables (el esfuerzo aplicado y la deformación unitaria) y de esta manera generalizar el cálculo de la deformación tanto para piezas de enormes dimensiones como para simples probetas.

Sin embargo, cabe preguntarnos, ¿la ley de Hooke es aplicable para cualquier fuerza aplicada, sin importar su valor?

Evidentemente no; incluso para quienes no están familiarizados con los conceptos de resistencia de materiales, se hace obvio que los materiales ante la presencia de ciertas fuerzas se romperán o se generarán deformaciones permanentes.

Cada material tiene unas propiedades mecánicas definidas (elasticidad, plasticidad, maleabilidad, dureza, etc.), entre ellas la que nos atañe en un primer momento, es la Resistencia Mecánica. La elaboración de un diagrama de esfuerzo-deformación unitaria varia de un material a otro, (incluso se haría necesario incluir otras variables como la temperatura y la velocidad de aplicación de la carga), sin embargo es posible distinguir algunas características comunes entre los diagramas esfuerzo-deformación de distintos grupos de materiales, y dividir los materiales en dos amplias categorías con base en estas características. Habrá así materiales dúctiles y materiales frágiles.

Diagrama Esfuerzo-Deformación Unitaria

Este diagrama generalizado, es un ejemplo de un material dúctil, es decir, que el material fluye después de un cierto punto, llamado punto de fluencia. La ley de Hooke solo es aplicable para la zona elástica, que es la zona que está antes del punto de fluencia, zona donde el material tiene una relación de proporcionalidad del esfuerzo y la deformación unitaria.

Podríamos pensar que la deformación es siempre un fenómeno negativo, indeseable por tanto produce esfuerzos y tensiones internas en el material. La deformación de los materiales produce mayores niveles de dureza y de resistencia mecánica, y es utilizado en algunos aceros que no pueden ser templados por su bajo porcentaje de carbono. El aumento de dureza por deformación en un metal se da fundamentalmente por el desplazamiento de los átomos del metal sobre planos cristalográficos específicos denominados planos de deslizamiento.

Los materiales de ingeniería se dividen en 5 clases:

a) Metales (no confundir con los de la tabla periódica).
b) Polímeros.
c) Cerámicos.
d) Materiales compuestos:
e) De origen biológico o vegetal.

1.4.1 Metales: generalmente se encuentran en dos grupos: Los ferrosos: Aceros, Fundiciones de hierro, Aceros inoxidables.

Los no ferrosos: Aleaciones de cobre, aleaciones de aluminio, aleaciones preciosas, aleaciones de níquel, etc.

1.4.2 Polímeros: La materia está formada por moléculas que pueden ser de tamaño normal o moléculas gigantes llamadas polímeros. Los polímeros se producen por la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas denominadas monómeros que constituyen enormes cadenas de las formas más diversas. Algunas parecen fideos, otras tienen ramificaciones. Algunas más se asemejan a las escaleras de mano y otras son como redes tridimensionales.

1.4.3 Cerámicos: son compuestos químicos o soluciones complejas, que contienen elementos metálicos y no metálicos. Tienen amplias propiedades mecánicas y físicas. Debido a sus enlaces iónicos o covalentes, los cerámicos son duros, frágiles, con un alto punto de fusión, baja conductividad eléctrica y térmica, buena estabilidad química, resistencia a la compresión.

1.4.4 Materiales compuestos: Los materiales compuestos son aquellos que están formados por combinaciones de metales, cerámicos y polímeros.

1.3.7 Clasificación: Como anteriormente lo mencionamos los elementos se clasifican en metales, no metales, metaloides o metales de transición.

A las columnas verticales en la tabla periódica se les conoce como grupos, todos los elementos que conforman un grupo deben tener el mismo número de valencia, debido a esto las características y propiedades entre estos elementos son similares.

Los grupos en la tabla periódica son:

• Grupo 1: (IA) metales alcalinos.
• Grupo 2: (IIA) metales alcalinotérreos.
• Grupo 3: (IIIB) familia del escandio.
• Grupo 4: (IVB) familia del titanio.
• Grupo 5: (VB) familia del vanadio.
• Grupo 6: (VIB) familia del cromo.
• Grupo 7: (VIIB) familia del manganeso.
• Grupo 8: (VIIIB) familia del hierro.
• Grupo 9: (VIIIB) familia del cobalto.
• Grupo 10: (VIIIB) familia del níquel.
• Grupo 11: (IB) familia del cobre.
• Grupo 12: (IIB) familia del zinc.
• Grupo 13: (IIIA) los térreos.
• Grupo 14: (IVA) los carbonoideos.
• Grupo 15: (VA) los nitrogenoideos.
• Grupo 16: (VIA) los calcógenos a aflígenos.
• Grupo 17: (VIIA) los alógenos.
• Grupo 18: (VIIIA) los gases nobles.

Las filas horizontales en la tabla periódica se llaman periodos, todos los elementos que conforman un grupo deben tener la misma masa, aunque propiedades diferentes. Todos los elementos de un periodo tienen el mismo número de orbitales, ósea que están clasificados en la tabla según su configuración electrónica.

El primer periodo de la tabla tiene solo dos elementos hidrogeno y helio, es decir que estos dos solo tienen un orbital.

1.3.8 Enlaces químicos: Un enlace químico es un proceso físico responsable de las interacciones atractivas entre átomos y moléculas, y que confiere estabilidad a los compuestos químicos diatómicos y poliatómicos.

Prácticamente todas las sustancias que encontramos en la naturaleza están formadas por átomos unidos. Las intensas fuerzas que mantienen unidos los átomos en las sustancias son los denominado enlaces químicos.

Los átomos se unen ya que al estar unidos adquieren una situación más estable que cuando estaban separados.

Está situación de mayor estabilidad suele darse cuando el número de electrones que poseen los átomos en su último nivel es igual a 8, estructura que coincide con la de los gases nobles. Los gases nobles tienen muy poca tendencia a formar compuestos y suelen encontrarse en la naturaleza como átomos aislados. Sus átomos, a excepción de helio tienen 8 electrones en su último nivel. Esta configuración electrónica es extremadamente estable, y a ella se debe su poca reactividad.

Podemos explicar la unión de los átomos para formar enlaces porque con ella consiguen que su último nivel tenga 8 electrones, la misma configuración electrónica que los gases nobles. Este principio recibe el nombre de regla del octeto y aunque no es general para todos los átomos, es útil en muchos casos.

1.3.9 Distintos tipos de enlaces: Las propiedades de las sustancias dependen en gran medida de la naturaleza de los enlaces que unen sus átomos.

Existen tres tipos principales de enlaces químicos: Enlace iónico, enlace covalente, y enlace metálico.

Estos enlaces, al condicionar las propiedades de las sustancias que los presentan, permiten clasificarlas en: Iónicas, covalentes, y metálicas o metales.

1.3.9.1 Enlace iónico: Este enlace se produce cuando átomos de elementos metálicos (especialmente los situados más a la izquierda en la tabla periódica, periodos 1,2 y 3) se encuentran con átomos no metálicos (los elementos situados a la derecha de la tabla periódica, especialmente los periodos 16 y 17).

En este caso los átomos del metal ceden electrones a los átomos del no metal, transformándose en iones positivos y negativos respectivamente. Al formarse iones de carga opuesta éstos se atraen por fuerzas eléctricas intensas, quedando fuertemente unidos y dando lugar a un compuesto iónico estas fuerzas eléctricas son las llamadas “enlaces iónicos”.

Ejemplo: La sal común se forma cuando los átomos del gas cloro se ponen en contacto con los átomos del metal sodio. En la siguiente simulación interactiva están representados los átomos de sodio y cloro con solo sus capas externas de electrones.

• Hacer click en el enlace y observar la ilustración didáctica
• http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/enlaces/ionico.htm

1.3.9.2 Enlace covalente: Los enlaces covalente son las fuerzas que mantienen entre sí los átomos no metálicos (los elementos situados a la derecha en la tabla periódica).

Estos átomos tienen muchos electrones en su nivel más externo (electrones de valencia), y tienen tendencia a ganar electrones más que a cederlos, para adquirir la estabilidad de la estructura electrónica de gas noble. Por lo tanto los átomos no metálicos no pueden ceder electrones entre sí.

En este caso el enlace se forma al compartir un par de electrones entre los dos átomos, uno procedente de cada átomo. El par de electrones compartidos es común a los dos átomos, uno procedente de cada átomo.
Ejemplo: El gas cloro está formado por moléculas de Cl2, en las que dos átomos de cloro se encuentran unidos por un enlace covalente.

• Hacer click en el enlace y observar la ilustración didáctica:
• http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/enlaces/covalente.htm

1.3.9.3 Enlace metálico: Para explicar las propiedades y características de los metales (su alta conductividad eléctrica y térmica, ductilidad y maleabilidad), es necesario conocer que los átomos de los metales tienen pocos electrones en su última capa, por lo general 1,2 o 3. Estos átomos pierden fácilmente esos electrones (electrones de valencia) y se convierten en iones positivos.

Los iones positivos se ordenan en el espacio formando la red metálica. Los electrones de valencia desprendidos de los átomos forman una nube de electrones que puede desplazarse a través de toda la red.

De este modo todo el conjunto de los iones positivos del metal queda unido mediante la nube de electrones con carga negativa que los envuelve.

• Hacer click en el link, y observar la ilustración didáctica
• http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/enlaces/metalico.htm

1. Generalidades de los materiales.

1. GENERALIDADES DE LOS MATERIALES.

Para empezar en este capítulo se estudiarán los temas que conciernen los materiales puros y no puros, enlaces químicos así como también los materiales que son utilizados en la ingeniería.

Para tal fin cabe iniciar en una primera instancia definiendo el término de sustancia: una sustancia es cualquier variedad de materia de composición definida y reconocible. Podemos clasificarlas en:

a) Materiales puros.
b) Materiales no puros.

1.1 Materiales puros.

Las sustancias puras están formadas por partículas (átomos o moléculas) iguales, tienen una composición fija, no pueden separase por medios físicos. Sus propiedades son específicas, bien definidas y no varían, aun cuando dicha sustancia pura se encuentre formando parte de una mezcla.

Algunas de estas propiedades son:

• El color
• El sabor
• El olor
• La densidad
• La temperatura de (fusión y ebullición)
• La solubilidad
• La conductividad térmica y eléctrica.

Es característico de una sustancia pura que la temperatura a la cual sufre un cambio de estado (fusión, ebullición, etc.) permanece constante durante el cambio. Por lo tanto, el punto de congelación de 100g de agua permanece constante a 0ºC desde la congelación del primer gramo hasta la del último.

Como sustancias puras tenemos el cobre, la sal, el diamante, el agua, el azúcar de mesa, el oxígeno, el mercurio, la vitamina C, el ozono, entre muchos otros.

http://quimicaisfd95.wikispaces.com/Tabla+Peri%C3%B3dica

Las sustancias puras a su vez se clasifican en:

a) Elementos.
b) Compuestos.

Ambos son homogéneos ya que mantienen sus propiedades y características.

1.1.1 Elementos: Los elementos son sustancias fundamentales simples, pueden ser moleculares o atómicas, y no se descomponen en otras sustancias distintas. Ejemplo: oxígeno, nitrógeno, nitrógeno gaseoso (N2), la plata (Ag).

1.1.2 Compuestos: Constan de compuestos de elementos y por lo tanto son sustancias más complejas. Un compuesto puede separarse, o descomponerse en sus elementos constituyentes, pero los elementos mismos resisten todos cualquier intento de fragmentación en sustancias más simples y fundamentales.

Están formados por moléculas y éstas están formadas por unión de átomos de distintos elementos. Todas las moléculas del mismo compuesto son iguales entre sí. Es importante saber que los compuestos no son mezclas, no son separables por medios físicos. Además, tienen composiciones fijas características.

Un compuesto se representa a menudo mediante una abreviatura química compuesta de los símbolos de sus elementos. Como por ejemplo: El NaCl representa el cloruro de sodio, y el H2O representa el agua, dióxido de carbono (CO2).

1.2 Materiales no puros (Mezclas).

Es la combinación de dos o más sustancias puras de tal forma que no ocurre una reacción química, cada sustancia mantiene su identidad y propiedades. Si después de mezclar algunas sustancias, no podemos recuperarlas por medios físicos, entonces ha ocurrido una reacción química y las sustancias han perdido su identidad.

Como por ejemplo, La arena con limaduras de hierro, que a simple vista es fácil ver que la arena y el hierro mantienen sus propiedades; la leche, la madera, el concreto, el agua salada, el aire, el granito, el aceite de motor, el chocolate, etc.

Una mezcla puede ser separada en sus componentes (sustancias) simplemente por métodos físicos. Estas pueden ser clasificadas en:

a) Homogéneas.
b) Heterogéneas.

1.2.1 Mezclas Homogéneas: Se denomina comúnmente solución, y consta de una sola fase. Entre las soluciones están el agua salada, la gasolina, el vinagre, el vodka y el aire. Una solución puede ser sólida, líquida o gaseosa, y sus componentes pueden ser elementos o compuestos. No son uniformes; en algunos casos, puede observarse la discontinuidad a simple vista (sal y carbón, agua y aceite, por ejemplo); en otros casos, debe usarse una mayor resolución para observar la discontinuidad.

Se pueden separar por medio de:

• Cristalización
• Destilación Simple

1.2.1.1 Separación de mezclas homogéneas por medio de Cristalización: Esta técnica consiste en hacer que cristalice un soluto sólido con objeto de separarlo del disolvente en el que está disuelto. Para ello es conveniente evaporar parte del disolvente o dejar que el proceso ocurra a temperatura ambiente. Si el enfriamiento es rápido se obtienen cristales pequeños y si es lento se formarán cristales de mayor tamaño.

http://www.pps.k12.or.us/district/depts/edmedia/videoteca/curso1/htmlb/SEC_132.HTM

1.2.1.2 Separación de mezclas homogéneas por medio de Destilación: Esta técnica se emplea para separar líquidos de una disolución en función de sus diferentes puntos de ebullición. Es el caso, por ejemplo, de una disolución de dos componentes, uno de los cuáles es volátil (es decir, pasa fácilmente al estado gaseoso). Cuando se hace hervir la disolución contenida en el matraz, el disolvente volátil, que tiene un punto de ebullición menor, se evapora y deja un residuo de soluto no volátil. Para recoger el disolvente así evaporado se hace pasar por un condensador por el que circula agua fría. Ahí se condensa el vapor, que cae en un vaso o en un Erlenmeyer.

http://www.educarchile.cl/Portal.Base/Web/VerContenido.aspx?ID=106048

1.2.2 Mezclas Heterogéneas: Son aquellas cuyo aspecto diferencia una parte de otra, están formadas por dos o más componentes que se distinguen a simple vista y contiene cantidades diferentes de los componentes.

Por ejemplo, mezclas de arena y sal, arena y agua, gasolina y agua, las burbujas de aire y agua, y polvo y aire.

Se pueden separar por medio de:
• Filtración
• Decantación
• Separación Magnética

1.2.2.1 Separación de mezclas heterogéneas por medio de Filtración: Este procedimiento se emplea para separar un líquido de un sólido insoluble.

Ejemplo: Separación de agua con arena. A través de materiales porosos como el papel filtro, algodón o arena se puede separar un sólido que se encuentra suspendido en un líquido. Estos materiales permiten solamente el paso del líquido reteniendo el sólido.

http://www.educared.org/global/anavegar5/podium/images/B/1563/metodos_mecanicos.htm

1.2.2.2 Separación de mezclas heterogéneas por medio de Decantación:

Esta técnica se emplea para separar 2 líquidos no miscibles entre sí. Ejemplo: Agua y aceite.

La decantación se basa en la diferencia de densidad entre los dos componentes, que hace que dejados en reposo, ambos se separen hasta situarse el más denso en la parte inferior del envase que los contiene. De esta forma, podemos vaciar el contenido por arriba (si queremos tomar el componente menos denso) o por abajo (si queremos tomar el más denso).

En la separación de dos líquidos no miscibles, como el agua y el aceite, se utiliza un embudo de decantación que consiste en un recipiente transparente provisto de una llave en su parte inferior. Al abrir la llave, pasa primero el líquido de mayor densidad y cuando éste se ha agotado se impide el paso del otro líquido cerrando la llave. La superficie de separación entre ambos líquidos se observa en el tubo estrecho de goteo. http://fraymachete-fq.blogspot.com/2008_11_01_archive.html

1.2.2.3 Separación de mezclas heterogéneas por medio de separación magnética: Esta técnica sirve para separar sustancias magnéticas de otras que no lo son. Al aproximar a la mezcla el imán, éste atrae a las limaduras de hierro, que se separan así del resto de la mezcla.

http://funfairizpisua.blogspot.com/2010_12_01_archive.html

1.3 Enlaces Químicos.

Para tener una mejor visión y conceptualización de la tabla periódica y los enlaces químicos, es importante conocer conceptos básicos como son por ejemplo las definiciones de qué es un átomo, una molécula, un elemento químico, una sustancia pura, una mezcla, un enlace químico, un metal, un no metal o metaloide, etc.

Es por esto que se comenzara explicando dichos conceptos básicos requeridos para el estudio de los enlaces químicos.
1.3.1 Átomo:

El átomo de un elemento es la cantidad más pequeña de este cuerpo, que puede contribuir a la formación de una molécula. Es considerado el componente básico de toda la materia, poseen un núcleo, protones y neutrones rodeado por electrones.

Los átomos de diferentes elementos tienen diferente número de protones, el átomo más simple es el hidrógeno, qué está compuesto por un electrón y un protón.

Hacer click en el link: http://www.youtube.com/watch?v=0WnjSm-Mg1Q&feature=related

1.3.2 Molécula: Está formado por grupos de átomos unidos que forman conjuntos llamados moléculas, los átomos que se encuentran en una molécula se mantienen unidos debido a que comparten o intercambian electrones.

Las moléculas están hechas de átomos de uno o más elementos, algunas moléculas están hechas de un solo tipo de átomo, por ejemplo dos átomos de oxigeno se unen para formar una molécula de O2, o un átomo de nitrógeno se une con tres átomos de hidrogeno y forman una molécula llamada NH3.

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=molecula-essencial-a-vida-e-encontrada-a-26-000-anos-luz-da-terra&id=010130081210

1.3.3 Especie química: Las especies o individuos químicos son sustancias cuya composición no sufre alteración por medio de los cambios de estado, el agua por ejemplo, puede solidificarse o evaporarse, pero conservará siempre la misma composición química. Diremos por lo tanto, que el agua es una sustancia homogénea y una especie química.

1.3.4 Elementos químicos: Un elemento químico es un tipo de materia, constituida por átomos de la misma clase, compuesto por un número de protones en su núcleo que lo hace pertenecer a una categoría única clasificada con el “número atómico”.

Un elemento químico también es una sustancia que no puede ser descompuesta por una reacción química, en otras más simples; está clasificado en una tabla, llamada “tabla periódica”, clasificada por diferentes propiedades y características, similitudes y diferencias entre los elementos existentes conocidos.

1.3.5 Clasificación de los elementos químicos: A medida que se fueron descubriendo los elementos químicos, se observaron propiedades semejantes entre algunos de ellos, por lo que se les clasifico en dos grandes grupos: metales y no metales (o metaloides).

El sistema periódico de los elementos o mejor dicho el sistema de periodos de los elementos de mendeleiev consiste en la ordenación de éstos en varias filas horizontales y columnas verticales según el orden creciente de sus masas atómicas. Esta clasificación permitió que su autor concibiera la existencia en la naturaleza de algunos elementos hasta entonces desconocidos, así como sus principales propiedades químicas y físicas.

1.3.6 Propiedades físicas y químicas de los elementos:

1.3.6.1 Símbolo: Todos los elementos tienen un símbolo, el símbolo atómico de un elemento sirve para representarlo y consta de una letra mayúscula y una, dos o ninguna minúscula que provienen de su nombre o su nombre en latín, por ejemplo el símbolo del hierro es Fe que proviene de su nombre en latín Ferrum.

http://tablaperiodica1.blogspot.com/2010/07/escandio-elemento-quimico.html

1.3.6.2 Masa atómica: La masa atómica es la masa del átomo de un elemento, expresada en unidades de masa atómica. Es casi igual al número de protones más el número de neutrones de su núcleo, esto es así por que los protones como los neutrones tienen una masa prácticamente igual a una y la masa de los electrones es demasiado pequeña por lo tanto insignificante.

1.3.6.3 Número atómico: Es el número total de protones en el núcleo de un átomo
Este número diferencia a un elemento de los demás, es también igual a la cantidad de electrones de un átomo neutro del elemento. Por ejemplo el Actinio (Ac) tiene número atómico 89, Esto quiere decir que el actinio tiene 89 protones en su núcleo.

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1.3.6.3 Número de neutrones (isotopos): El número de neutrones de un átomo es igual a la masa atómica del átomo redondeada al número entero más próximo (número másico) menos el número de protones. Esto se debe a que protones y neutrones tienen una masa atómica aproximada de 1 u.m.a, puesto que los elementos tienen más de un isotopo.

El número de neutrones que está plasmado en la tabla periódica se refiere al isótopo más abundante del elemento.

Ejemplo: El boro (B) tiene una masa atómica de 10.81 y número atómico de 5. Al redondear 10.81 al entero más próximo sale 11. Restando de este número 11 el número de protones (o número atómico) se obtiene 6, que indica que el isótopo más abundante del boro tiene 6 neutrones.

1.3.6.4 Estructura o configuración electrónica: Corresponde a la configuración o estructura electrónica del estado fundamental: configuración más estable y más probable.

En la tabla entre corchetes se indica la estructura del gas noble anterior al elemento que corresponde a su estructura electrónica interna y, a continuación, los electrones más externos que lo diferencian de dicho gas noble. En algunos casos se presentan anomalías.

La tabla I contiene las estructuras electrónicas por subniveles de todos los elementos hasta el 118. Además, existe una tabla para ver la relación entre llenado de los orbitales y situación en la tabla.

1.3.6.5 Electrones en los niveles de energía: Se da el número total de electrones en las distintas capas, (K,L,M,N,P,O,Q), o niveles energéticos (1,2,3,4,5,6,7) del átomo en estado fundamental.

1.3.6.6 Número de oxidación: En esta parte de la tabla se muestran el número de oxidación del elemento. En el caso de poseer varios se da en negrita el más importante. El número de oxidación de un átomo en un compuesto es el número de electrones ganados o perdidos por dicho átomo con respecto al mismo átomo aislado. Está relacionado con la estructura electrónica del elemento.

1.3.6.7 Electronegatividad: Es la tendencia que tiene un átomo de atraer hacia sí los electrones de su enlace con otro átomo. La diferencia de electronegatividad de entre los átomos que se unen, puede servir para establecer el tipo de enlace entre ellos.

La electronegatividad está relacionada con la afinidad electrónica y la energía de ionización del elemento, de forma a que si el elemento tiene altos valores de ambas, tiene entonces alta electronegatividad y es no metal.

1.3.6.8 Energía o potencial de ionización: La primera energía de ionización es la energía necesaria para arrancar un electrón a un átomo en estado gaseoso y transformarlo en un ion mono positivo.
Valores altos indican carácter no metálico del elemento.

Los factores de que depende el potencial de ionización son:

1. La distancia al núcleo del electrón que se pierde
2. La carga del núcleo
3. El efecto pantalla de los electrones subyacentes
4. La proximidad de la estructura externa del átomo a las de los gases nobles.

1.3.6.9 Afinidad electrónica o electroafinidad: Es la energía que suministrada cuando un átomo gaseoso en su estado fundamental capta un electrón y se transforma en un ion negativo. Es una magnitud difícil de medir y en muchos casos no se conoce el valor exacto. Los valores positivos indican que cuando el átomo gaseoso gana un electrón, se desprende energía. Los valores negativos quieren decir que hay que suministrar energía para que el átomo gaseoso gane el electrón.

Valores altos indican carácter no metálico del elemento.

1.3.6.10 Radio atómico: Es la mitad de la distancia entre los centros de dos átomos contiguos del elemento. En el caso de los metales se utiliza la distancia entre los centros de dos átomos en una muestra sólida. En el caso de los no metales se utiliza la distancia entre los centros de dos átomos unidos por enlace químico y se denomina también como radio covalente.

El radio atómico aumenta en un grupo y disminuye en un periodo al aumentar el número atómico.

1.3.6.11 Número de valencia: Es una medida de la cantidad de enlaces químicos formados por los átomos de un elemento.

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