Preguntas fisica.¿A qué se debe que dos átomos se combinen para formar una molécula?

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¿A qué se debe que dos átomos se combinen para formar una molécula?

A una fuerza atractiva neta entre ellos cuando su separación es mayor que su separación de equilibrio en la molécula

¿Cómo es la fuerza y la energía potencial cuando dos átomos se encuentran separados por una distancia infinita?

La fuerza entre ellos es cero, así como la energía potencial electrostática del sistema

¿A qué se deben los mecanismos de ligadura de una molécula?

A fuerzas electrostáticas entre los átomos o iones.

¿Cómo son las fuerzas a separaciones muy grandes?

Las fuerzas dominantes son de atracción

¿Cómo son las fuerzas a separaciones pequeñas?

Las fuerzas repulsivas entre las cargas  comienzan a dominar

Dependiendo de la separación de los átomos, ¿Cómo puede ser la energía potencial del sistema?

Puede ser positiva o negativa

¿A qué se deben las ligaduras iónicas?

Sobre todo a la atracción de Coulomb entre iones cargados en forma opuesta.

¿Qué pasa cuando los iones están muy separados?

Los electrones internos de un ion comienzan a traslaparse.

¿Qué pasa cuando los iones están muy juntos?

Las funciones de onda de los electrones comienzan a traslaparse debido al principio de exclusión.

Da un ejemplo de una molécula enlazada iónicamente

El cloruro de sodio, NaCI el cual forma la sal de mesa común.

¿Cuál es la energía requerida para ionizar el átomo y formar Na+?

Es 5.1 eV

¿Cómo se llama la energía requerida para separar la molécula de NaCI en átomos neutros de Na y Cl?

Energía de disociación

¿Qué es afinidad electrónica?

Energía liberada cuando un átomo toma un electrón

¿Qué es una ligadura covalente?

Puede verse como el compartir de electrones suministrados por uno o ambos átomos que forman la molécula.

Debido a que el hidrógeno sólo tiene un electrón, ¿Qué tipo de ligadura forma?

Forma una ligadura covalente con solo un átomo más

¿Para que haya una ligadura covalente en 2 átomos de hidrógenos, que se necesita?

Deben tener spines anti paralelos.

¿Qué tipo de ligaduras tiene la molécula del metano (CH4)?

Tiene cuatro ligaduras covalentes.

¿Cómo son atraídos los átomos que no forman ligaduras iónicas o covalentes?

Son atraídos entre sí por las fuerzas electrostáticas

¿Qué son las fuerzas de van der Waals?

Atracciones electrostáticas débiles entre las moléculas.

¿Cuántos tipos de fuerzas de van der Waals hay?

Existen tres tipos de fuerzas de van der Waals

¿Cuál es el primer tipo de fuerza de van der Waals?

Llamado fuerza dipolo-dipolo, es una interacción entre dos moléculas, cada una conteniendo un momento dipolar eléctrico permanente

¿Cuál es el segundo tipo de fuerza de van der Waals?

Es una fuerza de inducción de dipolo, en la cual una molécula polar con un momento dipolar eléctrico permanente induce un momento dipolar en una molécula no polar.

¿Cuál es el tercer tipo de fuerza de van der Waals?

Se llama fuerza de dispersión. La fuerza de dispersión es una fuerza atractiva que ocurre entre dos moléculas no polares.

¿Qué pasa si dos átomos idénticos se hallan muy retirados entre sí?

No interactúan y sus niveles electrónicos de energía pueden considerarse como pertenecientes a átomos aislados

¿Qué pasa cuando un gran número de átomos se juntan para formar un sólido?

A medida que los átomos se acercan, los varios niveles atómicos de energía comienzan a dividirse.

Diferencia entre conductores y aisladores

Los buenos conductores contienen una gran densidad de portadores de carga, mientras que la densidad de portadores de carga en los aisladores es de hecho cero

¿Qué pasa cuando la temperatura es demasiado baja en dos sustancias?

Estas se condensaran en un líquido y después se solidificaran.

¿Las funciones de onda son directamente proporcionales a los niveles de energía?

Si, debido a que la amplitud de una banda de energía resultante de un nivel de energía atómico particular es independiente del número de átomos en un sólido, los niveles de energía se hallan más cercanos en el caso de seis átomos que en el caso de dos átomos.

¿Qué son los semiconductores?

Son una clase de materiales tecnológicamente importantes con densidades de portadores de carga intermedias entre aquellas de los aisladores y aquellas de los conductores.

¿Qué es un hueco de energía, Eg, del material?

Es la separación entre las bandas llenas más externas y a las vacías.

¿A qué se debe que la conductividad eléctrica es muy pequeña?

A que un aislador tiene muchos estados vacíos en la banda de conducción que puedan aceptar electrones

¿De cuánto es el orden de un hueco de energía para un aislador?

De 10 eV.

¿Cómo se llama la banda inferior llena con electrones?

Se llama banda de valencia

¿Cómo se llama la banda vacía superior?

Se llama banda de conducción

¿Qué pasa si el hueco de energía para un aislador es grande comparado con kT a temperatura' ambiente?

La distribución de Fermi-Dirac predice que habrá pocos electrones térmicamente excitados en la banda superior a temperaturas normales.

¿A qué se le llaman  semiconductores?

Los materiales que tienen un hueco de energía del orden de 1 eV

¿Dónde se hallan los electrones cuando T = 0 K?

Todos los electrones se hallan en la banda de valencia y no hay electrones en la banda de conducción

¿Cómo son los semiconductores a temperaturas bajas?

Son en realidad conductores pobres

¿De qué depende la conductividad de los semiconductores?

Depende mucho de la temperatura y aumenta rápido con la misma

¿Qué pasa con la conductividad de un metal?

Disminuye en forma lenta con la temperatura.

¿Qué tipo de portadores existen en un semiconductor?

Existen portadores positivos y negativos

¿Qué pasa cuando un electrón se mueve de la banda de valencia hacia la banda de conducción?

Deja atrás un lugar vacante, también llamado hueco, en la banda de valencia que, de otra manera, estaría llena.

¿Cómo actúa el hueco u hoyo?

Actúa como un portador de carga en el sentido de que un electrón de valencia de una ligadura cercana puede transferirse hacia el hueco, llenándolo y dejando a su vez un hueco en su lugar original.

En un cristal puro que solo contenga un elemento o compuesto, ¿Cuánto electores y huecos hay?

Hay el mismo número de electrones de conducción y huecos

¿Qué es un semiconductor intrínseco?

Es un semiconductor puro que contenga pares electrón hueco.

¿Cómo de mueven los electrones en presencia de un campo eléctrico?

Los huecos se mueven en la dirección del campo y los electrones de conducción se mueven en la dirección opuesta al campo.

¿Qué pasa cuando se añaden impurezas a los semiconductores?

Su estructura de bandas y resistividades se modifica

¿Qué es dopamiento?

El proceso de añadir impurezas a los semiconductores

¿Qué pasa cuando un átomo con cinco electrones de valencia, como el arsénico, se añade a un semiconductor?

Cuatro electrones de valencia participan en las ligaduras covalentes y un electrón se deja fuera.

¿Para qué sirve el dopamiento?

Es importante para la construcción de dispositivos y la fabricación de semiconductores con regiones de conductividad diferente muy bien definidas

¿Qué pasa cuando los espacios de energía entre los niveles de donación y la parte inferior de la banda de conducción son muy pequeños?

Una pequeña parte de la energía termal causará que un electrón en esos niveles se mueva hacia la banda de conducción

¿Qué son los semiconductores tipo n?

Semiconductores dopados con átomos donadores

¿Por qué se llaman semiconductores tipo n?

Debido a que la mayoría de los portadores de carga son electrones, cuya carga es negativa.

¿Qué pasa si el semiconductor está dopado con átomos con tres electrones de valencia, como el indio y el aluminio?

Los tres electrones forman ligaduras covalentes con átomos vecinos, dejando una deficiencia de electrón, o hueco, en la cuarta ligadura

¿A qué se le llaman aceptores?

Es un átomo trivalente acepta un electrón de la banda de valencia

¿A qué se conoce como un semiconductor de tipo p?

A un semiconductor dopado con impurezas trivalentes (aceptores)

¿Por qué  se llaman semiconductor de tipo p?

Debido a que los portadores de carga son huecos positivamente cargados

¿Qué es un semiconductor extrínseco?

Cuando la conducción se domina por impurezas aceptores o donadoras

¿Cuál es el rango común para densidades de dopamiento para semiconductores de tipo n o p?

Es de 1013 hasta 1019 cm-3

¿Cómo se le llama a una región tipo p?

Llamada región de escasez o de agotamiento

¿Qué es la región de escasez?

Puede ser vista como el resultado de que las dos mitades de la unión se juntan y los electrones donadores móviles se desplazan al lado p de la unión, dejando en su lugar núcleos iónicos positivos inmóviles.

¿Por qué se llama región de escasez?

Debido a que carece de portadores de carga móviles.

¿De qué orden es el campo eléctrico intrínseco?

Es de orden de 104 a 106 V/cm

¿Para qué sirve el campo eléctrico intrínseco del orden de 104 a 106 V/cm?

El cual sirve para barrer cargas móviles fuera de esta región y mantenerla completamente agotada

¿Qué hace una barrera de potencial?

La cual previene la difusión de huecos y electrones a través de la unión y asegura una corriente cero a través de la unión cuando no se aplica voltaje externo.

¿Cuál es la característica más notable de la unión p-n?

Es su habilidad para trasmitir corriente sólo en una dirección.

¿Qué pasa si un voltaje externo positivo se aplica al lado p de la unión?

La barrera de potencial total se disminuye, resultando en una corriente que se incrementa exponencialmente con el aumento del voltaje hacia adelante o bias.

¿Qué pasa para un bias inverso?

La barrera de potencial aumenta, resultando en una corriente inversa muy pequeña que rápido alcanza un valor de saturación, I0, con un bias inverso creciente.

¿Quién descubrió el transistor?

John Bardeen, Walter Brattain y Williams Shoclkey

¿En qué año se descubrió el transistor?

En 1948

¿En su invención a quien desplazo el transistor?

Desplazo al bulbo de vacío en muchas aplicaciones electrónicas.

Con la invención del transistor, ¿Qué artefactos se crearon?

Radios de bolsillo, calculadoras portátiles, computadoras, receptores de televisión y juegos electrónicos.

¿De que consta el transistor de unión?

Consta de un material semiconductor con una región n muy estrecha emparedada entre dos regiones p

¿Qué es un transistor pnp?

Semiconductor con una región n muy estrecha emparedada entre dos regiones p

¿De que consta el transistor npn?

Consta de una región p emparedada entre dos regiones n

¿Cómo se llaman las regiones del transistor?

Se llaman el emisor y el colector, y la estrecha región central se llama la base.

¿Cuáles son las uniones que contiene la configuración del transistor?

Una unión es la interface entre el emisor y la base, y la otra está entre la base y el colector.

¿Cómo son las bias si se piensa en el transistor como dos diodos espalda con espalda?

Se puede ver que la unión emisor-base tiene un bias hacia adelante, mientras que la unión base colector tiene un bias inverso.

¿Cómo se produce la corriente lc?

Cuando los huecos son finalmente acelerados a través de la unión base-colector con bias inverso.

¿Qué se hace para prevenir la limitación de corriente?

Algo de la carga positiva de la base debe ser eliminada; esto se realiza conectando la base a una segunda batería,

¿Qué pasa cuando  el transistor tiene un bias apropiado?

La corriente del colector (de salida) será directamente proporcional a la corriente de base (entrada), y el transistor actuará como un amplificador de corriente.

¿Qué pasa cuando la señal de entrada dependiente del tiempo produce una pequeña variación en la corriente de la base?

Resulta en un gran cambio en la corriente del colector y por lo tanto un gran cambio en el voltaje a través de la resistencia de salida.

¿Quién invento el circuito integrado?

Inventado independientemente por Jack Kilby en Texas Instruments, y por Robert Noyce en Fairchild Camera and Instrument a principios de 1959.

¿En qué año se inventó el circuito integrado?

A finales de 1958

¿Cómo ha sido llamado el circuito integrado?

"la más notable tecnología que haya afectado a la humanidad"

¿Qué es un circuito integrado?

Es una colección de transistores, diodos, resistencias, y condensadores interconectados fabricados sobre una sola pieza de silicón.

¿Cuál es la abreviatura en ingles del circuito integrado?

IC

¿En dónde se encuentran los circuitos integrados?

Se hallan en el corazón de computadoras, relojes, cámaras, automóviles, aviones, robots, vehículos espaciales, y toda clase de redes de comunicación.

¿Para qué fueron inventados los circuitos integrados?

Fueron inventados en parte como un esfuerzo para adquirir la miniaturización de circuitos, y en parte para resolver los problemas de interconexión causados por el transistor.

¿Qué ventajas poseen os IC?

Poseen las ventajas de la miniaturización y de respuesta rápida, dos atributos críticos para las computadoras de alta velocidad.

¿Qué velocidad tienen las señales eléctricas para pasar de un componente a otro?

Es de 1 ft/ns

En los viejos tiempos ¿Qué era la superconductividad?

Era una propiedad exótica, exclusiva de ciertos metales, aleaciones y un puñado de materiales cerámicos.

¿Cuáles eran las temperaturas críticas de los materiales superconductores?

Eran extremadamente bajas (de 10 a 20K, es decir de -263 a -253ºC)

¿Qué es la superconductividad?

Propiedad de ciertos materiales que les permite conducir electrones sin resistencia.