Los átomos y su distribución en la materia.
La materia está constituida por átomos (‘indivisibles’ en griego) que según el modelo funcional de Niels Bohr (modelo propuesto en 1913) están constituidos por un núcleo con carga eléctrica positiva y rodeado por el número de electrones necesario para compensar la carga positiva
del núcleo. En este modelo loe electrones giran alrededor del núcleo, y lo hacen a determinadas distancias (órbitas) del mismo, como los planetas giran alrededor del Sol.
Existen distintos niveles u órbitas. Para tener una idea cuantitativa de las dimensiones, la capa de electrones más alejados del núcleo (electrones de valencia) tiene un radio aproximado de 1 angstrom, Es decir diez veces la milmillonésima parte de un metro.
Los estados de la materia sólido, líquido y gaseoso, tiene que ver con la separación entre los átomos que la forman. Cuando la distancia que separa a los átomos es mucho mayor que los diámetros de las órbitas de los electrones más externos, estaremos ante la presencia de un gas. Cuando la distancia entre ellos sea comparable a las dimensiones de las órbitas externas de los electrones se tratará de un líquido. Finalmente, en el
caso de que se solapen las órbitas de manera importante entran en juego las fuerzas interatómicas y los electrones externos (electrones de valencia) se ven obligados a cambiar sus órbitas, y dichos cambios serán más importantes a medida que aumente la proximidad entre los átomos del sólido.
En el caso de cuerpos sólidos, la distribución de los átomos adopta una
forma cristalina. Esta forma cristalina es lógicamente una estructura tridimensional en la que la disposición de los átomos más próximos entre sí adopta una forma regular, creando células. Estas células, iguales entre sí, y unidas unas a otras constituyen la estructura cristalina de las que son ejemplos: la estructura cúbica, la estructura cúbica de caras centradas, y la estructura cúbica centrada o de volumen centrado.
En la estructura cúbica, la célula es un cubo y en cada uno de los vértices del mismo se sitúa un átomo. Hay por tanto ocho átomo en una célula. En la estructura cúbica de caras centradas, los átomos se sitúan como en la anterior, pero además, se sitúa un átomo en el centro de cada cara del cubo. Cada célula tiene por tanto 14 átomos. En el caso de la estructura cúbica centrada, los átomos se sitúa como en el caso a, pero además un átomo se sitúa en encentro del cubo. En total, nueve átomos.
Las estructuras cristalinas nos permiten estudiar las características de los cuerpos conductores, aisladores y semiconductores.
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