El documento describe conceptos básicos de la estructura atómica como orbitales atómicos, números cuánticos y modelos atómicos. También cubre temas de enlaces químicos, estructura cristalina, defectos en los cristales, diagramas de fases, aleaciones y procesos de solidificación.

1. Orbitales atomicos, es la región del espacio tridimensional en donde existe una probabilidad p nula de
encontrar lo mas electrones en su orbita alrededor del nucleo (S,P,D y F).
Isotopo especie con números diferentes de neutrones en el nucleo.
Orbitales S tienen una simetría esférica (en todos los niveles).
Orbitales P tienen una simetría ortogonal, aparecen apartir del segundo nivel de energía. Orbitales D tercer
nivel de energía con una simetría complicada.
Orbitales F tiene un aspecto multilobular. Existen siete tipos de orbitales f (que corresponden a m=-3, -2, -1,
0, +1, +2, +3)
número atómico es el número total de protones que tiene el átomo.
isótopos a los átomos de un mismo elemento, cuyos núcleos tienen una cantidad diferente de neutrones, y
por lo tanto, difieren en número másico.
Configuración electrónica se define como la forma de como están distribuidos loselectrones con que cuenta
el atomo en los diferentes niveles de energía; controla la afinidad química de los elementros.
Afinidad química es la forma en que se unen atomos de cualquier especie o con atomos de cualquier otra
especia
Modelo mecanico de Bohr: los electrones giran alrededor del nucleo en orbitas circulares deradio definido,
los electrones están en dichas orbitas en estado estacionarios en dicha posición, la energía emitida por un
atomo, cuando un electron desciende de un nivel alto a un nivel bajo.
Modelo mecanico cuantico de schroedinger: los e son partículas cargadas que tienen una doble naturaleza
(ondulatorio y corpulenta), el comportamiento de los e en su orbita alrededor del nucleo puede ser descrito
de una manera análoga al utilizarla en mecánica ondulatorio. Es decir que este comportamiento se puede
expresar con una función de onda y=y0sen(2πvt-2πx/ λ)
Ecuación simple de schroedinger: para describir el movimiento de ondas a través de sus electrones, tres
constante que son números cuánticos:n (numero cuantico primario-representa la energía del sistema entre
1 a +infinito conocido con anterioridad como la representación de capas), l (numero cuantico secundario –
define la región del espacio tridimensional en dondeexisteuna probabilidad dep distintadecero deencontrar
uno o mas electrones en su orbitas alrededor del nucleo. En que el orbital se encuentra un electron, puede
tener cualquier valor entre 0, n y 1), Ml (numero magnético-define el momento aritmético de los electrones
en sus orbitas alrededor del nucleo.puede tener cualquier valor entre –L a +L), Ms (spin- puede tener
solamente entre +1/2 ó -1/2, positivo cuando el sentido de rotación es desrotativo y negativo cuando el
sentido de rotación lejo rotativo).
Enlace ionico: resultado de un enlace de elementos de distintas cargas.1 Involucra la sedencia deelectrones
de valencia por una especie atómica y la aceptación de esos electrones de valencia por una o mas especie
atómica.2 Se dan de preferencia entre especies atómicas entre especies atomicas con grandes diferenciasen
electronegatividad (medida de tendencia en aceptar o deshacer electrones). 3 la configuración electrónicade
cada una de las especies luego de la formación de enlace tiene que ser mas estable que la configuración
electrónica antes de la formación.
Enlace covalente: 1. Involucra compartir electrones para la formación de dos enlaces. 2. Se da de referencia
entre especies atómicas con muy poca diferencia en electronegatividad.3.Las especies atomicas queparticipa
en el enlace debe terminar con la configuración electrónica mas estableque la configuración anterior,antes
de la formación del enlace.
Enlace metalico: 1. Los atomos metalico se desprenden de sus electrones de valencia y quedan convertidos
en iones metálicos cargadospositivamente2.Los electrones de valencia provenientes delos atomos metálicos
pasan a formar una nube electrónica cargada negativamente3. El enlacemetalico es la unión atómica que se
forma como resultado de la atracción electrostática entrelos iones cargado positivamentey la nube cargada
negativamente.
Diámetro atomico: Polimeros- estructura amorgo en el espacio tridimensional, cristalino- estructura
ordenada en el espacio tridimensional.
Reticulos de Bravais: cubic P (estructura simple),cubic I (centrada en el cuerpo, tiene un atomo en el centro),
cubic F (centrada en todas las 6 caras), monolinic (centrada en dos cargas)
Celda unitaria: representa la menor unidad estructural que presenta simetría total para una estructura
cristalina dada. BCC dos atomos y FCC 4atomos

2. Indices de miller: son un sistema denumeración para identificaro señalarposiciones,direcciones y planosen
un sistema cristalino dado.
FCC cuando se tiene planos compactos, el deslizamiento es mas fácil,porque los atomos están formados
firmemente pegados.BCC mientras queen BCC es mas difícil deslizarporquelos atomos necesitan mas fuerzas
para subir uno sobre otro.
Deformacion plástica:modo de deformación en que el material no se regresa a su forma original después de
retirar la carga aplicada. Ocurre al adquirir mayor potencial elástica
Deformacion elástica:el cuerpo recupera su forma original al retirarla fuerza que le provoca la deformación.
En este tipo de deformación el solidado puedevariar su estado tensinal y aumenta su energía interna en forma
de energía potencial elástica
El modulo de Young es un parámetro que caracteriza el comportamiento de un material elástico, según la
dirección en la que se aplica una fuerza.
Mecanismo de cristalización
Nucleación y crecimiento 2. Transformación martensifica3.Reacción orden-desorden 4. Reacción espinoidal
Cristalización es un proceso de transformación defaseen el cual la faseresultante(fasenueva) presenta una
naturaleza cristalina (fasesolida).Dependiendo de la naturaleza dela fasemadre.Puede ser primaria si la fase
madre es liquidad o Secundaria si la fase madre es sólida.
Germenesde nucleación. Los germen tienen una cantidad deatomos que pueden crecer hasta formar granos
(cristales), no tendrán mas espacio para crecer y tendrán un limite de grano. Cuando el Nc es mayor que el
numero establecido, los germen crecen o se disuelve, ocurre si Nc es menor. Si solo crece un germen, se
formara un monocristal (no tiene limite de grano)
Fracturas inter-granulares: grietas que causan las temperaturas o fuerzas en los limites de grano.
Cuando el Nc es mayor podemos evitar este problema porque asi disminuirá loslimites de granos antes que
cause fracturas intergranulares.
Primera suposición de los gérmenes 1. Los embriones presentan simetría esférica 2. El radio del germen es
proporcional al numero de nucleo atomos.
Sustancias puras: son sistemas termodinámicos de un solo componente
Solubilidad: es la medida de capacidad de una sustancia (soluto) en un determinado medio (solvente). Se
puede expresar en unidades de concentración molaridad, fracción molar, etc. Ha solubilidad saturada,
insaturado, sobre saturado.
Factores que afectan la solubilidad
 Temperatura
 N° valencia= debe ser iguales
 Electronegatividad: parecidas a y cercanas
 Diámetro atómico: a mayor DA menor S a menor DA mayo S
 Estructura cristalina: e.c.d menor solubilidad, e.c.i. mayor solubilidad.
Si el sistema dinámico tiene más d una sustancia aleaciones.
Aleación: es una combinación de 2 o mas sustancias (componentes) los cuales sn considerados dentro del
rango, t, que cumpla con las siguientes condiciones:
Que uno de los componentes sea un metal
Que la combinación resultante presente características de un enlace metálico.
Las aleaciones están constituidas por elementos metálicos: Fe, Al, Cu, Pb
Elementos aleantes: P, C, Si, S, Ar.
Propiedades: presentan brillo metálico y alta conductiidad eléctrica térmica usualmente que los metales
puros. No tienen uno temperatura de fusión y única.
Ventajas: su comportamiento metalico y eléctrico mejorn grandemente.
Clase:
Binario (2 comp)
Terciario (3 comp)
Cuaterniario (4 comp)
Multicomponentes (…..)

3. Con los de 4 componentes se estudian mediante suposiciones, si no funciona se utilizan los modelos
matemáticos.
Fase: una porción homogénea y físicamente distinta de una aleación o de un sistema de aleación.
Constituyente estructurado: es una asociación defases que presenta una identidad propia (tiene o presenta
puntos de fusión congruente en los eutécticos y eutectoides.
Soluciones Solidas:
Sustitución: Cuando los átomos Sustituyen a uno de los A
Interpicial: los átomos de B se acomodan en os espacios vacíos que tenga los átomos de A
Gregal de las Fases de Gibbs: la ecuación nos permite calcular el N° de fases que pueden coexistir en
equilibrio. “ la varianza no puede ser cero” V=C+1-P
Reglas/ Factores de Hume-Rothery
*La diferencia entre los radios atómicos debe ser inferior al 15 por 100.
*La electronegatividad (capacidad del átomo para atraer un electrón) debe ser similar.
*Los dos metales deben poseer la misma estructura cristalina.
*La valencia con la que actúan debe ser la misma.
Si no se cumple una o más de las reglas de Hume-Rothery, sólo es posibleobtener solubilidad parcial.
Sistema de solubilidad total o [tipo 1] 3/14 formada por una solución solida de sustitución.
Sistema de insolubilidad total formada por componentes que cumplen con las reglas de Hume-Rothery [tipo
2] formado por mezcla de componente puro.
Sistema de tipo 3 solubilidad parcial,sistema termodinámico que solo cumplen con algunas Mezcla mecánica
de 2 sduc. Solidas
Sistema tipo 4 insolubilidad parcial
Diagrama de fase:
Se supone que los sistemas con sus F y C están en equilibrio,lo cual es una unión estática y final,además de
una situación ideal y homogénea. Sin embargo existente situaciones en los sistemas en el que el equilibrio no
se alcance,en el caso de esta situación cambianteestaremos en un equilibrio activo,la tendencia del sistema
será de alcanzar un equilibrio.
Con frecuencia seobtiene situaciones deequilibrio no alcanzado o desequilibrio encontrando un ……..Cuando
sea posible si las variables lo permiten se alcanza el equilibrio final.
Importancia:quea partir delas transformaciones defaseproducidaspor el cambio detemperatura seasignan
la mayor de las microestructuras, posibilitando la producción de la información.
Segregación Dentífrica:
Se mueve hacia dentro un líquido donde T baja hacia delante de la intercala.
Podemos decir que la temperatura desciende desde el interior de la entircara hacia el interior del sólido.
También desciende la temperatura del líquido porque hay un flujo natural del calor desde la entercara hacia
el interior del líquido sobre enfriado.
Cuando la T desciende en el líquido de la entercara la última entircarasevuelveinestabley se puede disparar
algunos puntos cristalinosdesdeel entircara,siendo de esta completada la estructura con ramas secundarias
formadas sobre las primarias
El cristal resultante normalmente tiene aspecto de pico pequeño, le mismo se nombra denaritas.
Cada vez que una de las pequeñas caras se encuentra delante de la superficie y la rodea
Estará en contacto con el metal líquido a una T entonces su velocidad de crecimiento aumenta en relación
a la superficie y de esta forma solo espera la aparición de un punto.
Diagrama de equilibrio: son gráficos de temperaturas en función de la composición química.
Curva de enfriamiento: son gráficos de T en función del tiempo.

4. Componentes “ el elemento o compuesto quimico estable en condiciones del proceso”. El menor n° de
especies químicas diferentes e independientes. Necesarios para describir la composición de c/u de las
diferentes fases de un sistema.
Microestructura:característica delos granos queforma un material cuando estos son de tamao microscópico.
Para AM se carcterizan or el n° de P la proporción y distribución de la misma depende: n° de aleantes,
concentración de cada aleante , tratamiento térmico.
La difracción de rayos X es uno de los fenómenos físicos quese producen al interaccionar un hazde rayos X,
de una determinada longitud de onda, con una sustancia cristalina. La difracción de rayos X se basa en la
dispersión coherente del haz de rayos X por parte de la materia (se mantiene la longitud de onda de la
radiación) y en la interferencia constructiva delasondasqueestán en fasey que sedispersan en determinadas
direcciones del espacio.
El fenómeno de la difracción puede describirsecon la Ley de Bragg, que predice la dirección en la que se da
interferencia constructiva entre haces de rayos X dispersados coherentemente por un cristal: n l = 2 d sen q
El análisis metalográfico: es el estudio microscópico de las características estructurales de un metal o
aleación. Es posible determinar el tamaño de grano, y el tamaño, forma y distribución de varias fases e
inclusiones que tienen efecto sobre las propiedades mecánicas del metal. también es posible llevar a cabo
análisis defallo demateriales,los cuales permiten eliminar las causas quelos han originado. El estándar más
común para el análisis metalográfico es el ASTM E-3.
Tipo de descripción: narrativa, fondo óptico, curva de enfriamiento.
Para curvas de insolubilidad total
Ti > TL se forman germen; el solido de bismuto va creciendo y el liq disminuye mientras que el Bi crece, la
composición solidad no cambia pero el liq sí.; Tc > Ti >Te se forman laminas alternas de bismuto y cadmiun
Ti=Te. Sus composición inicial y final son congruentes, sus aleaciones son mixta tipo 2.
Cuando se tiene 40%Cd y 60% Bi, Ti >TL lo que se transforma a esta temperatura se mantiene constante hasta
el final, Ti=Te su composición liq es el macroscópico. A medida que pasa el tiempo los granos crecen y hay
menos liquido, la morfología sigue siendo igual pero con menos liquido, cuando desaparece todo el liquido es
cuando se forma el solido, sucede en Ti menor q Te.
Aleaciones ferrosas: son aquellasqueel disolventeno es hierro y de mayor proporción es el hierro.Tiene tres
grupos que son: acero, hierro fundidos (colados) y otras.
El acero y hierro fundido son materiales compuesto de Fe, C, S, P, Si, Mn, son sistemas termodinamico de 6
componentes.
1°suposicion: si el % de S, P, Si, Mn (dentro de cierto rango en un componente X), % de Fe, C.
Los aceros de dividen en dos, ordinarios/ comunes al carbono y Aceros especiales/ Aleados queson los aceros
inoxidables ( el porcentaje esta por encima del porcentaje permitido).
Comportamiento de Fe puro: no todas las transformaciones tienen la misma cinetica
A 2800°F el Fe se transforma de hierro liq a hierro delta que es cubica centrada en el cuerpo
A 2154°F se transforma a otra fase llamada hierro gamma que es cubica centrada en la cara.
Luego se transforma a hierro alfa es BCC , esta no es una transformación de fase.
A 1666°F es un estado no magnético.
A 1914°F sucede un rearreglo de difusión orbitales (sereordena la estructura), no es transformación defase,
esta T si es magnética.
Se denomina temperatura de Curie (en ocasiones punto de Curie) a la temperatura por encima de la cual un
cuerpo ferromagnético pierde su magnetismo, comportándose como un material puramente paramagnético.
donde la magnetización se hace igual a cero; por encima de la temperatura de Curie, los ferromagnetos se
comportan como sustancias paramagnéticas.
Cuando agregamos C al Fe se puede formar 4 estructura monofásica: Fe delta, Fe gamma,Fe alfa. Todas son
soluciones intersticiales, son BCC.

5. Esfuerzo de excedente: la deformación ocurre en los planos compactos en direcciones compactas.
Modelo mecánico o de Bohr: Suposiciones: los -e son partículas cargadas que gira alrededor del núcleo en
orbitales circulares de radio definidos y los radios de giro eran fijos y proporcionales a la energía.
*los –e están en dicha orbita en estados estacionarios de energía. Es decir poseen energía fija y definida.
*la energía emitida por un átomo cuando un –e descendía de un nivel superior a un nivel inferior es igual a la
diferencia de la energía entre ambos niveles.Conocida como la energía del feotón: E1-E2 =hv ( ctte de pank)
o freciencuia
Mechanical model or Bohr: (ingles)
Assumptions:-e are the charged particles around the nucleus in circular orbit defined radio
and radii of gyration were fixed and proportional to energy.
* the-e are in such orbits in stationary energy states. Ie have fixed and definite energy.
* the energy emitted by an atom when an e-descended from a higher level to
a lower level is equal to the energy difference between the two levels. Known as feotón energy: E1-E2
= hv (ctte of pank) or frequency
Modèle mécanique ou Bohr: (francés)
Hypothèses:-e sont des particules chargées dans le noyau en orbite circulaire radio
et rayons de giration définis ont été fixés et proportionnelles à l'énergie.
* L'e-sont dans ces orbites dans des états d'énergie fixes. C'est à dire avoir fixe et de l'énergie définie.
* L'énergie émise par un atome quand un courrier descend d'un niveau supérieur à
un niveau inférieur est égal à la différence d'énergie entre les deux niveaux. Connu comme feotón énergie:
E1-E2 = hv (ctte de pank) ou freciencuia
Modelo de schoedinger o mecanico cuantico:
*Los –e son partículas cargadas con una doble naturaleza una corpuscular y otra ondulatoria.
*el comportamiento de los –e en sus orbitales alrededor del núcleo puede ser descrito en parte utilizado los
principios de la mecánica ondulatoria. Es decir puede ser descrito por:
Y= Y0 sen[2πvt - (2π/λ)(X) k= 2π/λ
I α Y2 postulado ondulatorio
I α P Postulado corpuscular
P (probabilidad de partícula)
Schoedinger model or quantum mechanical: (ingles)
* The-e are loaded with a dual nature corpuscular and wave other particles.
* behavior-and in their orbitals around the nucleus can be described in part used the principles of
wave mechanics. That is to say can be described by:
Y = Y0 sen [2πvt - (2π / λ) (X) k = 2π / λ
I postulate α Y2 wave

6. I α P Postulate corpuscular
P (probability particle)
Modèle Schoedinger ou la mécanique quantique: (francés)
* L'e-sont chargés avec une nature corpusculaire et ondulatoire double d'autres particules.
* Comportement et dans leurs orbitales autour du noyau peut être décrit en partie utilisé les principes de
la mécanique ondulatoire. C'est-à-dire peut être décrite par:
Y = Y0 sen [2πvt - (2π / λ) (X) k = 2π / λ
Je postule α onde Y2
Je α P postulat corpusculaire
P (probabilité particules)
DIAMETRO ATOMICO
El tamaño atómico es un factor muy importante en los procesos de difusión en estado sólido y
También en la configuración de estructuras cristalográficas.
ATOMIC DIAMETER (ingles)
The atomic size is a very important in the process of solid state diffusion factor and
Also in the configuration of crystal structures.
Diamètre ATOMIQUE
La taille atomique est une partie importante dans les processus de diffusion à l'état solide
et aussi dans l'élaboration de structures cristallographiques des facteurs.
Polimorfismo describe múltiples y posibles estados de una única propiedad.
Polymorphism describes multiple possible states for a single property.
Polymorphisme décrit plusieurs états possibles pour une seule propriété.
Alotropía es la propiedad de algunos elementos químicos de poseer estructuras químicas diferentes.
Grupo A 0.008%C tiene una estructura que es 100% ferrita
Grupo B0.025%C son aceros quetienen una microestructura grano deferrita rodeado por una red de carbono
Grupo C 0.8%C microestructura que consiste grano de perlita rodeados por una red de ferrita primaria
Grupo D 0.8% la misma estructura que un acero 100% perlitica
Grupo E 2.0% microestructura consisteen grano de perlita rodeados por una red de cementita o carburo de
hierro primaria.
Explique detalladamente los factores que controlan, los intervalos de solubilidad en las aleaciones, (reglas de
hume-Rothery). En base a estos factores determine las posibilidades de que el cobre (Cu), forme soluciones
solidas con los siguientes elementos (a) Ni, (b) Ag, (c) Zn.
Los átomos de níquel y zinc tienen aproximadamente el mismo tamaño que los átomos de cobre
oxidación y reducción : Ag ------ Ag + se oxida ; Cu ----Cu - se reduce se forma AgCl = cloruro de plata el cobre
se cubre del ion de plata y por eso aumenta de peso.
Explique porque durante un proceso de cristalización, mientras mayor sea el sobre-enfriamiento (T), mayor
será el número de cristales formados.
A mayor sobre-enfriamiento, mayor es el cambio de energía por volumen, el tamaño critico del nucleo esta
determinado por Gv, a mas sobre-enfriamiento, disminuye el tamaño critico a medida que baja el sobre-
enfriamiento aumenta el radio critico.
Para que un liquido se cristalice necesita una temperatura mas baja que la temperatura de fusión
termodinámica, si esto se cumple, se comienza la formación de gérmenes del liquido ahora bien e radio de

7. estos gérmenes debe ser la mayor la radio critico paraquesigan creciendo y seconviertan en un solido estable,
y definido según la temperatura descienda. Sobre enfriamiento no es mas que a temperatura de fusión
termodinámica menos la real del liquido, mientras mas grande sea el sobreenfriamiento se formara mas
cristales y esto es causado porque al tener una temperatura mas baja de la que necesita el liquido para
enfriarse, la velocidad de cristalización es mayor; esto quiere decir que los cristales se forman con mayor
rapidez con temperaturas mas bajas la que necesita el liquido para solidificar y por ello aumenta el numero
de cristales formados,y este aumento es debido que a una velocidad tan rápida de cristalización no sepudo
formar cristales mas grandes,al contrario,con la misma cantidad de liquido seforman mas cristales pero en
tamaños mas pequeños.
Como explicaríausted el hecho de que un sistema de dos componentes, durante una transformación defases
a presión constante en la que están involucradastres fases,la temperatura tiene que permaneces constante,
mientras que si solo están involucradas dos fases, la temepratura si puede variar con el tempo.
- En una curva de enfriamiento, en todo momento sedebe cumplir la regla defasede gibbs la cual nos
diceque P+v=c+2 y sepuede definir la varianza detemperatura de un sistema manteniéndola presión
constante, como V=C-P+1. Por lo tanto, al tener P=3, la varianza se vuelve cero (no varia la
temperatura)