LA CIENCIA DE LOS METALES

LA CIENCIA DE LOS METALES

La ciencia e ingeniería de los materiales están íntimamente ligadas ya que el conocimiento y procesos de fabricación de los materiales, posibilita la conversión de los mismos para su uso industrial.

Hasta hace relativamente poco tiempo el material de interés tecnológico era el metal, los cuales han perdido parte de hegemonía a favor de materiales tradicionales, cerámicos, compuestos y poliméricos gracias a las nuevas tecnologías de fabricación.

Estas mismas tecnologías posibilitan la fabricación de materiales compuestos y evolución de nuevos materiales. Existe dos posibilidades para la síntesis de un nuevo material, tratar de encontrar otros materiales haciendo composiciones con los mismos o utilizar nuevas técnicas para variar los existentes. La aparición de nuevos materiales no debe suponer el desprecio por los materiales tradicionales.

MATERIA

Materia es todo aquello que tiene localización espacial, posee una cierta cantidad de energía, y está sujeto a cambios en el tiempo y a interacciones con aparatos de medida. Enfísica y filosofía, materia es el término para referirse a los constituyentes de la realidad material objetiva, entendiendo por objetiva que pueda ser percibida de la misma forma por diversos sujetos. Se considera que es lo que forma la parte sensible de los objetos perceptibles o detectables por medios físicos. Es decir es todo aquello que ocupa un sitio en el espacio, se puede tocar, se puede sentir, se puede medir, etc.

Materia simple

Una sustancia simple, es aquella que esta formada por átomos de un solo elemento (los que se encuentran en la tabla periódica) y no se puede separar en sustancias mas simple por medios químicos. Una sustancia simple

es aquella en que sus moléculas están formadas por una sola clase de átomo. Por ejemplo, el oxígeno(O2) y el ozono(O3) son sustancias simples, ya que sus moléculas están formadas sólo por átomos de oxígeno. Otro ejemplo lo constituyen el diamante y el grafito, que son sustancias simples por estar formadas por átomos de una única clase, los del elemento carbono. Lo contrario a una sustancia simple es una sustancia compuesta o compuesto.

Características de los metales

Los metales tienen una serie de características que los diferencian de los demásmateriales, los no metales. Además de que todos, a excepción del mercurio, son sólidos, la más característica de las propiedades de los metales es su brillo especial, que curiosamente se llama brillo metálico. El brillo es la capacidad de un material para reflejar, absorber o reflectar la luz. Los metales, una vez pulidos, reflejan la mayor parte de la luz que les llega.

Adamantino Subadamantino

Vítreo Metálico

Submetálico Nacarado

Sedoso Resinoso

Graso Húmedo

Otra característica que cumplen la casi totalidad de los metales es ser buenos conductores eléctricos y mostrar carga eléctrica positiva en los procesos de electrólisis.

Características de los no metales

No Metales y características principales:La mayoría de los no metales en estado elemental son gases: hidrogeno, oxigeno, nitrógeno,flúor, cloro y los gases nobles. Solo uno, el bromo es un líquido. Todos los demás no metalesson sólidos a temperatura ambiente. Estos en general son malos conductores del calor y laelectricidad y pueden tener números de oxidación ya sean positivos o negativos.Un pequeño grupo de elementos llamado metaloides tiene propiedades características tantode metales como no metales, los metaloides como el boro silicio germanio y arsénico sonelementos semiconductores.Los no metales son más electronegativos que los metales. La electronegatividad de loselementos aumente de izquierda a derecha a lo largo del periodo y de abajo hacia arriba encualquier grupo con excepción del hidrogeno los no metales se concentran en la parte superiorderecha de la tabla periódica. Los compuestos que se forman por esa combinación entremetales y no metales tienden a ser iónicos formando un catión metálico y un anión nometálicoHidrogenoEl hidrogeno es el elemento más sencillo de los elementos que se conocen, su forma atómicamás común solo contiene un protón y un electrón. Sin embargo, el hidrogeno solo existe enestado atómico a temperaturas muy elevadas. Por lo general, el hidrogeno elemental es unamolécula diatómica, producto de una reacción exotérmica entre átomos de H:H (g) + H (g) H

2

(g) Hº = -436, 4 KJEl hidrogeno molecular es un gas incoloro, inodoro y no es toxico. Tiene un punto de ebulliciónde -252.9ºC (20.3K) a 1 atm.El hidrogeno es el elemento más abundante en el universo, constituye el 70% de la masa totaldel mismo. Es el decimo elemento en abundancia en la corteza terrestre, donde se encuentracombinado con otros elementos. A diferencia de Júpiter y Saturno, la tierra no tiene una fuerzagravitacional tan grande para retener las ligeras moléculas de H2 por lo que el hidrogeno noforma parte de la atmosfera terrestre.La configuración electrónica del estado fundamental del H es 1s1. Se parece a los metalesalcalinos en que puede oxidarse en ion H+, que existe en forma hidratada en las disolucionesacuosas. Por otra parte, el hidrogeno se parece a los halógenos ya que forma el anión hidruro(H-), con una carga negativa, que es isoelectrónico del helio (1s2).

Metales utilizados en la industria

EL HIERRO

Es el metal más usado, con el 95% en peso de la producción mundial de metal. El hierro

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