Taller de cerámicos y estructura.

TALLER 1.  ENLACES EN MATERIALES CERAMICOS

1. Después de la ionización, ¿por qué el ion sodio es más pequeño que el átomo de sodio?

El ion sodio queda reducido de tamaño ya que entrega los electrones de su ultimo nivel de valencia

1. Después de la ionización, ¿por qué el ion cloruro es más grande que el átomo de cloro?

En la ionización el ion cloruro recibe del ion sodio y al completar la ley del octeto en su último nivel de valencia este anillo de electrones se expande y por eso aumenta su tamaño

1. Calcule la fuerza de atracción entre el par de iones K+ y Br− que apenas se tocan. Suponga que el radio iónico del K+ es 0.133 nm y el Br− es 0.196 nm.

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1. Calcule la fuerza de atracción entre el par de iones Ba2+ y S2− que apenas se tocan. Considere que el radio iónico del Ba2+ es 0.143 nm y el del S2− es 0.174 nm.

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1. Si la fuerza atractiva entre el par de iones Cs+ y I− es 2.83 × 10−9 N y el radio iónico del Cs+ es 0.165 nm, calcule el radio iónico de ion I− en nanómetros.

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1. Empleando los valores de metalitividad covalente, calcule valores para porcentaje de enlace covalente y de enlace metálico en el titanio metálico.

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1. ¿Cuál es la ecuación de Pauling para determinar el porcentaje de carácter iónico en un compuesto con enlace mixto iónico-covalente?

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1. Compare el porcentaje de carácter iónico de los compuestos semiconductores CdTe e InP.

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b) = 1.5                   [pic 17][pic 18]

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1. Compara el porcentaje de carácter iónico en los compuestos semiconductores InSb y ZnTe

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1. Los cartuchos de latón se fabrican con una aleación de 70% en peso de cobre y 30% en peso de zinc. Exponga la naturaleza de los enlaces entre el cobre y el zinc en esta aleación.
2. Determinada aplicación demanda un material que sea no conductor (aislante eléctrico), extremadamente rígido y ligero. a) ¿Qué clase de materiales investigaría para su selección? y b) explique su respuesta desde el punto de vista de los enlaces presentes.

1. Claramente, cuando la especificación sobre un material es que sea No conducto y Rígido, corro directamente hacia un cerámico, porque es este tipo de materiales los que me permiten utilizarlos como aislantes, tanto térmicos como eléctricos, aparte son muy rígidos los que me garantizan que al someterlos a altas presiones no se me van a deformar o fallar inmediatamente.
2. Gracias a sus enlaces mixtos, entre iónicos y covalentes los convierte en materiales muy resistentes

TALLER 1.  ENLACES EN MATERIALES CERAMICOS

1. El aluminio puro es un metal dúctil con baja resistencia a la tensión y poca dureza. Su óxido Al2O3 (alúmina) es extremadamente fuerte, duro y frágil. ¿Puede explicar la diferencia existente desde el punto de vista de los enlaces atómicos?
2. El grafito y el diamante están constituidos por átomos de carbono. a) Especifique algunas características de cada uno; b) dé una aplicación para el grafito y otra para el diamante y c) si ambos materiales están constituidos de carbono, ¿por qué tienen propiedades tan diferentes?

Aunque tanto el grafito como el diamante hacen parte de las variedades alotrópicas del carbono, ambas estructuras presentan propiedades totalmente diferentes, aunque estén constituidas exclusivamente por el mismo elemento.

1. El diamante es el material más duro, incoloro y abrasivo que se conoce. Por otra parte, el Grafito es suave, quebradizo, negro, blando y opaco.
2. El diamante se utiliza para rayar metales o cortar el pavimento, ya que se encuentra en la punta de las brocas, se considera una piedra preciosa; reactiva a temperatura ambiente. En el grafito, su principal utilización es como punta de los lápices.
3. Los diamantes son difíciles de encontrar en la naturaleza, porque se forman en condiciones ambientales que ocurren ocasionalmente. En su mayoría están compuestos por carbono y sus átomos están estructurados en forma de red con tres dimensiones, algo que ocurre únicamente bajo altísimas temperaturas y abundante presión. Los diamantes se forman únicamente a grandes profundidades y a partir de coaliciones entre placas tectónicas. En el caso del mineral grafito, los átomos de carbono están estructurados en forma de planchas unas sobre otras. Para formarse requiere de mucha menos energía que la empleada en la formación del diamante.  Por eso, ambos tienen características y usos tan diferentes.

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