2.4. Enlace metálico. Química Inorgánica. Instituto Tecnologico de Villahermosa.
Summary
TLDREl equipo número 8 explica los enlaces metálicos, caracterizados por electrones de valencia deslocalizados en una nube electrónica. Destacan aplicaciones en la vida cotidiana y tecnología, como utensilios, monedas, componentes electrónicos y aleaciones. Abordan la clasificación de materiales por conductividad eléctrica, diferenciando conductores, aislantes y semiconductores, y su importancia en diseños electrónicos y tecnología avanzada. Presentan la teoría de bandas, fundamental para entender la conductividad en materiales sólidos, describiendo cómo los electrones se organizan en bandas y su relación con la electricidad.
Takeaways
- 🔗 El enlace metálico es un tipo de enlace químico caracterizado por la deslocalización de electrones de valencia que forman una nube electrónica.
- 💡 Las características de los enlaces metálicos incluyen la fuerza de atracción entre cationes metálicos y la nube de electrones, así como la deslocalización de estos electrones.
- 🛠️ Algunos ejemplos de metales con enlaces metálicos son el oro, la plata, el hierro y el aluminio, que se usan en aplicaciones diarias como utensilios, monedas y joyería.
- 🏗️ Los enlaces metálicos también son fundamentales en la tecnología, especialmente en la fabricación de componentes para dispositivos electrónicos y aleaciones específicas.
- 🔋 Los conductores eléctricos permiten el flujo libre de electrones, lo que permite la transmisión de electricidad, mientras que los aislantes no lo hacen.
- 📡 Ejemplos de conductores eléctricos incluyen el cobre, el aluminio, la plata y el oro, que son metales sólidos con una alta capacidad para conducir la electricidad.
- 🏺 Los aislantes eléctricos, como el plástico, la madera, el vidrio y el caucho, evitan el flujo de electrones y son utilizados para proteger y aislar en la electricidad.
- 🌡️ Los semiconductores pueden actuar como conductores o aislantes eléctricos dependiendo de las condiciones como temperatura, presión y campos eléctricos o magnéticos.
- 🔬 La teoría de bandas explica la estructura electrónica de un material, clasificando a los materiales como aislantes, conductores o semiconductores basándose en la organización de sus niveles de energía de electrones.
- 🌌 La distancia entre la banda de conducción y la banda de valencia, conocida como el hueco, es crucial para determinar las propiedades de un material y su capacidad para conducir electricidad.
Q & A
¿Qué es el enlace metálico y cómo se establece?
-El enlace metálico es un tipo de enlace químico que se establece entre los átomos de un metal. En este tipo de enlaces, los electrones de valencia no están fuertemente ligados a un átomo en particular, sino que se deslocalizan formando una nube electrónica.
¿Cuál es la fuerza de atracción en los enlaces metálicos?
-La fuerza de atracción en los enlaces metálicos es la atracción electrostática entre los cationes metálicos y la nube de electrones.
¿Qué son los cationes metálicos y cómo se forman?
-Los cationes metálicos son los átomos de metal que pierden electrones y se hacen de carga positiva.
¿Qué son algunos ejemplos de metales con enlaces metálicos?
-Algunos ejemplos de metales con enlaces metálicos son el oro, la plata, el hierro y el aluminio.
¿En qué aplicaciones se pueden ver los enlaces metálicos en la vida cotidiana?
-Los enlaces metálicos se pueden ver en la vida cotidiana en la fabricación de utensilios de cocina, monedas y joyería.
¿Cómo se clasifican los sólidos según su conductividad eléctrica?
-Los sólidos se clasifican según su conductividad eléctrica en conductores, aislantes y semiconductores.
¿Qué son los conductores eléctricos y qué propiedades tienen?
-Los conductores eléctricos son materiales que permiten el flujo libre de electrones y, por lo tanto, la transmisión de electricidad se logra a través de ellos.
¿Qué son los aislantes eléctricos y cómo se diferencian de los conductores?
-Los aislantes eléctricos son materiales que no permiten el flujo libre de electrones y, por lo tanto, no logran la transmisión de electricidad. Se diferencian de los conductores en que estos últimos sí permiten este flujo.
¿Qué es un semiconductor y cómo se comporta con respecto a la electricidad?
-Un semiconductor es un material capaz de actuar como conductor eléctrico o como aislante eléctrico dependiendo de las condiciones como temperatura, presión o campo eléctrico/magnético.
¿Cuáles son algunos ejemplos de aislantes eléctricos?
-Algunos ejemplos de aislantes eléctricos son el plástico, la madera, el vidrio, la cerámica y el caucho.
¿Qué es la teoría de las bandas y cómo se relaciona con la conductividad de un material?
-La teoría de las bandas es una teoría física del estado sólido que describe la estructura electrónica de un material. Determina si un material es aislante, conductor o semiconductor basándose en cómo se organizan los niveles de energía de los electrones en bandas.
¿Qué es el hueco en la teoría de las bandas y qué importancia tiene?
-El hueco en la teoría de las bandas es la distancia entre la banda de conducción y la banda de valencia. Es crucial para determinar las propiedades de un material, ya que indica si es conductor, semiconductor o aislante.
Outlines
🔗 Enlace Métálico y Aplicaciones
El primer párrafo explica el concepto de enlace metálico, un tipo de enlace químico que se forma entre átomos de metal. Se destaca que los electrones de valencia en estos enlaces no están fuertemente ligados a un átomo específico, sino que se deslocalizan formando una 'nube electrónica'. Las características de los enlaces metálicos incluyen la fuerza de atracción electrostática entre cationes metálicos y la nube de electrones, así como la deslocalización de los electrones. Se mencionan ejemplos de metales con enlaces metálicos como el oro, la plata, el hierro y el aluminio, y sus aplicaciones en la vida cotidiana y en la tecnología, como la fabricación de cables y aleaciones específicas. También se habla sobre la clasificación de los sólidos según su conductividad eléctrica.
🔌 Conductores, Aislantes y Semiconductores
El segundo párrafo se enfoca en la diferencia entre conductores, aislantes y semiconductores. Los conductores son materiales que permiten el flujo libre de electrones y, por lo tanto, la transmisión de electricidad, mientras que los aislantes no permiten este flujo. Se mencionan ejemplos de conductores como el cobre, el aluminio, la plata y el oro, y aislantes como el plástico, la madera y el vidrio. Los semiconductores pueden actuar como conductores o aislantes dependiendo de las condiciones como temperatura, presión y campos eléctricos o magnéticos. Se destacan sus aplicaciones en la industria electrónica, como en la fabricación de transistores, microchips, sensores ópticos y láseres de estado sólido. Se menciona la importancia de la clasificación de los sólidos según su conductividad eléctrica para el diseño de circuitos electrónicos, la selección de materiales para aplicaciones específicas y el desarrollo de tecnologías avanzadas.
📡 Teoría de Bandas y Propiedades de los Cristales
El tercer párrafo explora la teoría de bandas, una teoría física de estado sólido que describe la estructura electrónica de un material. Se basa en la comprensión de la estructura atómica y la distribución de electrones en la red cristalina. La teoría de bandas explica cómo los niveles de energía de los electrones se organizan en bandas y cómo esto determina si un material es aislante, conductor o semiconductor. Se describe la diferencia entre los electrones de valencia y de conducción en semiconductores y aislantes, y cómo la distancia entre la banda de conducción y la banda de valencia, conocida como 'hueco', es crucial para determinar las propiedades de un material. Se enfatiza la importancia de las bandas de energía para entender cómo funcionan los materiales en diversas aplicaciones, como la electrónica.
Mindmap
Keywords
💡Enlace metálico
💡Deslocalización de electrones
💡Cationes metálicos
💡Conductores eléctricos
💡Aislantes eléctricos
💡Semiconductores
💡Teoría de bandas
💡Banda de valencia
💡Banda de conducción
💡Hueco de energía
💡Conductividad eléctrica
Highlights
El enlace metálico es un tipo de enlace químico que se establece entre los átomos de un metal.
Los electrones de valencia en enlaces metálicos están deslocalizados y forman una nube electrónica.
Características de los enlaces metálicos incluyen la fuerza de atracción entre cationes metálicos y la nube de electrones.
Los cationes metálicos son átomos de metal que pierden electrones y se cargan positivamente.
Ejemplos de metales con enlaces metálicos incluyen el oro, la plata, el hierro y el aluminio.
Los enlaces metálicos se aplican en la fabricación de utensilios, monedas, joyas, componentes de tecnología y aleaciones específicas.
Los conductores eléctricos permiten el flujo libre de electrones y la transmisión de electricidad.
Los aislantes eléctricos, como el plástico y el vidrio, no permiten el flujo de electrones.
Los semiconductores pueden actuar como conductores o aislantes eléctricos dependiendo de condiciones como temperatura y presión.
Los semiconductores son cruciales en la industria electrónica, especialmente en dispositivos como transistores y microchips.
La clasificación de los sólidos en base a su conductividad eléctrica es fundamental para entender sus propiedades y aplicaciones.
Los conductores eléctricos buenos ofrecen poca resistencia al paso de la corriente eléctrica.
Los semiconductores intrínsecos y extrínsecos son dos tipos de semiconductores.
La teoría de bandas describe la estructura electrónica de un material y cómo se relaciona con su conductividad.
En conductores, las bandas de valencia y conducción se cruzan, permitiendo la movilidad de electrones.
En semiconductores, los electrones en la banda de valencia no se pueden mover libremente, mientras que en la banda de conducción sí.
En aislantes, las bandas de valencia están llenas y no hay electrones libres para conducir electricidad.
La distancia entre la banda de conducción y la banda de valencia, llamada hueco, es crucial para determinar las propiedades de un material.
Las bandas de energía son fundamentales para entender cómo funcionan los materiales en aplicaciones como la electrónica.
Transcripts
Hola buenas tardes Nosotros somos el
equipo número 8o a nosotros nos tocó el
tema 2.4 2.4.1 y
2.4.2 voy a iniciar yo con el tema 2.4
que es enlace metálico el enlace
metálico es un tipo de enlace químico
que se establece entre los átomos de un
metal en este tipo de
enlaces los electrones de valencia no
están fuertemente ligados en particular
un átomo sino que se se deslocalizan y
forman lo que llamamos una nube
electrónica por mencionar algunas
características de los enlaces metálicos
tenemos la fuerza de atracción Esta es
la atracción electrostática entre los
cationes metálicos y la nube de
electrones otro ejemplo también podría
ser la deslocalización que como ya
mencionamos los electrones de valencia
se mueven libremente Y por último
cationes metálicos que es que los átomos
de metal pierden electrones y se hacen
de carga positiva algunos ejemplos de
metales con enlaces metálicos son los
metales puros como el oro la plata el
hierro el
aluminio algunos ejemplos
de aplicación de enlaces metálicos los
podemos ver en la vida en la vida
cotidiana ya sea en la realización de
utensilios de comida en la realización
de monedas en la fabricación de joyas
por mencionar algunos ejemplos tamb lo
podemos ver en la aplicación de la
tecnología en realizando componentes ya
sea de celulares computadoras o
maquinaria y también haciendo aleaciones
muy específicas ya que algunas tienen
ciertos componentes que no pueden
reaccionar con otros entonces tiene que
ser algo muy muy específico ya sea a
nivel fábrica o hasta en algo de que
podemos ver en la vida cotidiana y
también lo podemos ver en la industria
en la fabricación de cables de alambres
o de metales en específico para para no
sé cualquier trabajo que quizás requiera
altas temperaturas en calor o bajas
temperaturas y de clasificación de los
sólidos en base a su conductividad
eléctrica primera
parte okay Qué son los materiales
conductores isl anes eléctricos Okay los
conductores isl anes eléctricos son
materiales que tienen diferentes
propiedades relacionadas con la
electricidad los conductores son
materiales que permiten el flujo libre
de los electrones y por lo tanto la
transmisión de Electricidad se logra a
través de ellos por otro lado los
aislantes no son lo mismo que los
conductores pertenecen a mis una
clasificación pero no no son lo mismo
Pues a diferencia de
los conductores los aislantes no
permiten el flujo libre de electrones
por lo tanto la transmisión de
Electricidad no se transmite por ellos
no lo
logra Okay ejemplos de conductores
eléctricos yo busqué varios ejemplos y
sinceramente estos son los más comunes
tenemos el cobre el aluminio la plata y
el oro que son materiales sólidos
metales blandos más o menos el oro un
poco más que la plata el aluminio del
Cobre pero más que nada estos cuatro
ejemplos que pongo aquí de elementos
sólidos tienen esa capacidad de
tener un flujo eléctrico más libre por
lo tanto los electrones se pueden mover
de una manera más libre
pues Okay ejemplos de aislantes plástico
madera vidrio cerámica caucho el caucho
es el más común siento yo al igual que
el plástico porque el
caucho setiene en los árboles y es un
material que tiene la mayoría de los
vehículos en las llantas las llantas de
los vehículos el plástico la mayoría de
las botellas madera vidrio cerámica
etcétera Okay un semiconductor son
materiales capaces de actuar como
conductores eléctricos o como aislantes
eléctricos esto ya van dependiendo de
las condiciones que van desde lo que se
es la temperatura la presión o el campo
eléctrico o campo magnético en el cual
se ven sometidos
Okay estos están compuestos por
elementos químicos los elementos los
semiconductores son especialmente útiles
en las Industrias electrónicas más que
nada en las pantallas en las
computadoras como son los transistores
que son
Son elementos que tienen las
computadoras y todo aquel aparo
electrónico que transmita señales el de
hecho esa es la función de este
transistor los circuitos integrados son
los Microchips que tienen que más o
menos vienen a carando información y
están relacionados con esto de ahí están
los sensores ópticos los láseres de
estado Sólido y los modulares de
transmisión
eléctrica este yo les vengo a hablar
sobre los Criterios de clasificación
Pues que amente son cuatro que el
primero es valor de conductividad
eléctrica el segundo es tipo de enlace
químico y el tercero estructura
cristalina bueno y el cuarto es
presencia de impurezas o defectos y pues
aquí lo que vamos con son las
importancias que vienen siendo tres y
pues legal el primero son diseños de
circuitos electrónicos este segundo son
selecciones de materiales para
aplicaciones específicas y el tercero
son desarrollos de tecnologías avanzadas
Eh pues que son
electrónica energía y
Transporte bueno las que la
clasificación de los sólidos pues se
basa a su conductividad eléctrica es
fundamental para entender las
propiedades y aplicaciones de los
materiales eh Pues en diversas
industrias este Pues los tipos de
ailantes eléctricos son los ailantes
eléctricos también se clasifican según
su
composición y propiedades eléctricas los
dos tipos principales son ailantes
inorgánicos que pues son incluyen
materiales como la mica el vidrio y la
cerámica eh el
aislante orgánico incluyen materiales
naturales como la madera y materiales
sintéticos o plásticos como el PVC el
teflón y el caucho Pues si aquí Cómo se
clasifican los conductores eléctricos
según su conductividad bueno los buenos
conductores son aquellos que ofrecen muy
poca resistencia al paso de la corriente
eléctrica y el segundo que son los
conductores malos pues legal por otro
lado ofrecen mucha resistencia eh al
paso de la corriente eléctrica y pues
legal
eh
los los tipos de
semiconductores pues existen dos tipos
de semiconductores que son
semiconductores intrínseco y
semiconductor
extrínseco pues los ejemplos de los
materiales semiconductores sí eh Son
silicio
garmen este azufre este oxígeno
cadmio selino y
indio Y pues con esto serían y así
Muchas
gracias vamos a iniciar con el tema
2.4.2 que es este teoría para explicar
enlase y propiedades de un arreglo
infinito de átomos en un cristal teoría
de
bandas la teoría de enlace y propiedades
de los cristales se basa en la
comprensión y en una compresión y
estructura atómica y la distribución de
electrones en la red cristalina la
teoría de la red de
bbis nos dice nos describe la estructura
cristalina como una red tridimensional
de átomos
definiendo los parámetros redet y
explicando la simetría y periodicidad
del cristal la teoría química cuántica
describe el comportamiento de los
electrones en un
cristal explicando la formación de
lances covalentes y metales y y
prediciendo las propiedades electrónicas
y y ópticas la teoría teoría de bandas
se basa en la idea de los electrones en
un
cristal que no están localizados en
átomos individuales sino que se
distribuyen en una banda de energía
explicando cómo los electrones se
comportan en un cristal y cómo se
relacionan con la
conductividad Qué es la teoría de las
bandas la teoría de las bandas es una
teoría física de estado sólido que
describe la estructura electrónica de un
material la teoría de las bandas
describe cómo los niveles de energía de
los electrones se organizan en bandos
para determinar si un material es
aislante conductor o semiconductor en
los conductores las bandas de valencia y
de conducción se se cruzan lo que
permite que los electrones de valencia
se muevan libremente ya que los
electrones de valencia están libres en
los metales en los semiconductores en la
banda de de valencia los electrones no
se pueden mover de manera libre porque
están ligados a los átomos en cambio en
la banda de conducción los electrones
están de manera libre porque no están
ligados a los
átomos y en los aislantes los electrones
pertenecen a bandas completamente llenas
lo que significa que no hay electrones
libres para conducir electricidad estos
materiales aislantes Eh no permiten el
paso a la corriente
eléctrica la banda de valencia está
lleno de electrones y estos electrones
participan en la formación de laces
químicos y estos electrones están
ligados a los
átomos en la banda de conducción puede
que esté vacía o completamente llena de
electrones y esto permite que los
electrones se muevan libremente y
contribuya a la conductividad eléctrica
de un
material la distancia entre la banda de
conducción y la banda de valencia se
llama hueco y este hueco es muy crucial
para determinar las propiedades de un
material como ya había mencionado puede
ser que las propiedades de este material
sea conductor semiconductor o
aislante y para finalizar las bandas de
energía son fundamentales para entender
Cómo funcionan los materiales En
diversas aplicaciones Como por ejemplo
la electrónica
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