Estructura De La Materia

ESTRUCTURA DE LA MATERIA

ATOMOS

La materia está formada por átomos. Los átomos, a su vez, están formados, básicamente, por el núcleo positivo y los electrones negativos, siendo el número de cargas positivas y negativas iguales por lo que decimos el átomo es neutro. Según el número de protones del núcleo del átomo (número atómico) tenemos distintos elementos. En la tabla periódica se recoge el conjunto de los elementos ordenados por su número. Para qué un átomo sea energéticamente estable necesita tener completa su última órbita electrónica. Esto sucede cuando en la última órbita hay ocho electrones, excepto en átomos que solo tienen la primera órbita que se completa solo con dos. Cuando un átomo no tiene completa esta última órbita tiende a soltar o captar electrones, perdiendo de esta manera su neutralidad y convirtiéndose de iones positivos o negativos respectivamente.

MOLÉCULAS

Los átomos se unen entre sí para formar moléculas mediante distintos tipos de uniones atómicas. Las uniones atómicas pueden ser primarias y secundarias. Dentro de las primarias tenemos la unión iónica, covalente y metálica. Dentro de las secundarias las mas importante son las fuerzas de Van de Waals.

UNIONES ATÓMICAS

PRIMARIAS

• Unión Iónica: Consiste en la unión Electrostática que se produce entre iones positivos y negativos. Por lo tanto se produce entre átomos que tienen pocos o muchos electrones de valencia, por lo que tienden a ionizar positiva o negativamente (Fig. 1)

• Unión covalente: Se da entre átomos que tiene un número intermedio de electrones de valencia por lo que les es difícil ionizar. En estos casos, para completar la última órbita electrónica, los átomos comparten electrones (Fig. 2).

• Unión metálica: Se produce entre elementos que tiende a soltar sus pocos electrones de valencia ionizando positivamente y formando una nube electrónica de carga negativa (Fig. 3).

SECUNDARIAS

• Fuerzas de Van der Walls: este tipo de unión atómica se produce entre átomos o moléculas que, siendo neutras, no tienen la carga eléctrica uniformemente distribuida por lo que en una zona son electropositivas y otra zona electronegativas. Es esta diferencia de polaridad la que hace que se produzca atracciones electrostáticas.

La fuerza que mantiene unidos los átomos se denomina cohesión. Estas fuerzas son distintas en los distintos tipos de uniones, siendo las más potentes las de las uniones covalentes, a continuación las de las uniones iónicas, después las metálicas y por último las correspondientes a las fuerzas de Van der Waals.

ESTADOS DE LA MATERIA

La unión de átomos formando moléculas y la unión de moléculas entre sí va a constituir la materia. La materia se puede presentar en tres estados: el estado sólido, el estado líquido y el estado gaseoso. Lo que diferencia un estado de otro es la cantidad de cohesión entre sus moléculas. El estado sólido se caracteriza por tener forma y volumen constante; el estado líquido tiene un volumen constante pero no tiene forma definida; el estado gaseoso no tiene ni volumen ni forma definida.

ESTRUCTURA DE LA MATERIA

Dentro del estado sólido, los átomos se puede agrupar de dos maneras diferentes, lo cual nos da lugar a dos tipos de estructuras: estructura vítrea y estructura cristalina. La estructura cristalina se caracteriza por el orden que mantienen los átomos, formando las llamadas redes cristalinas tridimensionales. La estructura vítrea, también llamada amorfa, se caracteriza por el desorden de sus átomos.

Esta estructura va a depender de la naturaleza del material y de las condiciones de enfriamiento. Por eso es posible controlar la estructura de un material y pasar de una estructura a otra. El paso de la estructura vítrea a cristalina se denomina cristalización, desvitrificación o ceramización; el paso de estructura cristalina a vítrea se denomina vitrificación (Ver capítulo 12).

CLASIFICACION DE LA MATERIA

En función de su estructura podemos agrupar los materiales en tres grandes grupos:

• Materiales cerámicos: Sus átomos se unen mediante enlaces iónicos y covalentes, y su estructura es en parte vítrea y en parte cristalina.

• Materiales metálicos: Sus átomos se unen mediante enlaces metálicos y su estructura es cristalina.

• Materiales orgánicos: Sus átomos se unen mediante enlaces covalente y fuerzas de Van der Waals, su estructura es amorfa.

A estos tres grupos tenemos que añadir los Materiales Compuestos, que son materiales que están formados por combinación de, al menos, dos de los tres tipos mencionados, sin que existan ningún tipo de unión química entre ellos.

También podemos clasificar la materia en función de su origen en Naturales y Sintéticas. Los materiales naturales aparecen en la naturaleza de manera espontánea, y puedes ser de origen animal, vegetal o mineral. Los materiales sintéticos los fabrica el hombre en los laboratorios. La diferencia práctica entre unos y otros es que los materiales naturales tienen unas propiedades determinadas y el hombre selecciona el material que necesita en función de ellas. En los materiales de síntesis el hombre selecciona las propiedades que necesita y crea un material que las reúna. En la actualidad en odontología utilizamos materiales de origen animal (ceras), vegetal (resinas), mineral (metales) y sintéticos (resinas compuestas).

PROPIEDADES DE LA MATERIA

Las propiedades de un material son su comportamiento ante estímulos como son la temperatura, la luz o una carga, y van a depender de su estructura. Un material es más resistente cuando es más cohesivo y mas ordenado, es mas transparente cuando es más desordenado, es mas deformable cuando es menos cohesivo y desordenado, etc. Por ello es fundamental conocer la estructura de los Materiales Odontológicos, de ella deducir sus propiedades y de ellas su comportamiento.

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