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Contenido principal
Tiempo actual: 0:00Duración total:6:30

Representación de aleaciones utilizando modelos de partículas

Transcripción del video

en muchos vídeos hemos hablado de metales y enlaces metálicos y en este vídeo vamos a profundizar un poco más sobre esto en particular vamos a hablar sobre aleaciones que son mezclas de elementos que aún conservan propiedades metálicas entonces cuáles son algunas propiedades metálicas bueno tienden a ser brillantes reflejan la luz esta es una muestra de hierro puro podemos ver que refleja la luz tienden a ser maleables lo que significa que podemos doblarlo sin romperlo y tienden a conducir electricidad en una aleación al mezclar varios elementos aún se conserva en la mayoría de estas propiedades y sólo como un repaso de dónde provienen estas propiedades podemos imaginar los enlaces metálicos tenemos un vídeo completo sobre esto digamos que tomamos un montón de hierro se puede ver aquí hierro es un metal de transición y lo que sucede con los metales es que cuando forman enlaces entre sí los átomos no son tan electro negativos no quieren acaparar los electrones no los quieren sólo para ellos por lo que están dispuestos a compartir sus electrones valencia- en una especie de piscina comunitaria de electrones y a pesar de que tenemos un montón de átomos de hierro neutro en realidad podríamos verlo como iones cargados positivamente en un mar de electrones y entonces tenemos un montón de electrones aquí y de donde vienen estos electrones bueno estos son los electrones de valencia de los átomos neutros que contribuyen a esta piscina y es por eso que la mayoría de los metales son buenos para conducir electricidad por eso son maleables y dependiendo del metal si estamos hablando de un metal del grupo 1 podríamos imaginar que la carga de estos iones aquí sería más 1 pero si estamos hablando de un metal del grupo 2 o un metal de transición tienen más electrones de valencia con los que podrían contribuir a este grupo e incluso pueden tener una carga positiva de 2 o una carga positiva de 3 pero como se prometió al principio hablaremos sobre la noción de aleaciones y vamos a hacer estos diagramas de partículas que hemos visto en otros vídeos y en los diagramas de partículas no vamos a mostrar esta piscina de electrones pero nos ayudarán a visualizar la estructura de las aleaciones así que imaginemos cómo podría ser el hierro y solo vamos a ver un corte bidimensional de un sólido de hierro donde todos los átomos de hierro han formado en los metálicos y como dije no vamos a dibujar esta piscina de electrones pero podrían formar una estructura bastante regular algo como esto y cada uno de estos círculos representa un átomo de hierro pero como les prometí este vídeo trata sobre aleaciones así que imaginemos cómo se vería el acero esta es una cuchilla de acero y el acero es un montón de hierro por lo que una vez más podemos visualizar cada uno de estos como un átomo de hierro pero mezclado con ese hierro hay un poco de carbono y cuando vemos la tabla periódica de los elementos podemos ver que el carbono está bastante más arriba en la tabla periódica y a la derecha del hierro el hierro neutro tiene 26 protones y 26 electrones y el carbono neutro solo tiene 6 protones y 6 electrones los electrones de valencia en el carbono están en su segundo nivel los electrones de valencia del hierro están en el cuarto nivel entonces el carbono es un poco más pequeño y así cuando mezclamos ese carbono al ser más pequeño caben los espacios entre los hierros por lo que es posible que tengamos dibujar esto aquí es posible que tengamos un poco de carbono ahí es posible que tengamos un poco de carbono acá es posible que tengamos un poco de carbono allá entonces cuando se forma una aleación donde un átomo tiene un radio mayor o un radio significativamente mayor que el otro se forman cosas como ésta que se conocen como aleaciones intersticiales y el acero de carbono es un buen ejemplo de ello tenemos otras situaciones en las que hay aleaciones entre átomos de tamaño similar y esto justo aquí es latón no sé si es un reloj o un astrolabio o algo así pero el latón está hecho de una mezcla de cobre y zinc entonces cuando tenemos una aleación como ésta de átomos con radio similar se llama una aleación sustitución al podemos imaginar que parte del cobre ha sido sustituido por zinc es una aleación sustitución al ahora quizás se estén preguntando si puede haber una combinación de ambos y de hecho si se puede esto de aquí son paneles en la estación espacial internacional y están hechos de acero inoxidable es probable que tengan acero inoxidable en su cocina y podríamos ver el acero inoxidable como acero básico pero en lugar de solo hierro y carbono también hay un poco de cromo mezclado y para que podamos visualizar esto si se trata de acero inoxidable tal vez los azules son de hierro pero tenemos un poco de cromo lo dibujaré con rojo el cromo tiene un radio similar al del hierro no es exactamente igual pero está cerca tenemos un poco de cromo aquí un poco de cromo justo por acá y si fuera sólo cromo y hierro lo llamaríamos sustitución al pero también tenemos carbono y el carbono tiene un radio más pequeño así que dibujamos un poco de carbono en los espacios entre los átomos más grandes un poco de carbono ahí un poco de carbono por aquí este es un ejemplo de una aleación que es tanto intersticial como sustitución al ahora una última pregunta todo esto es interesante pero porque hemos decidido poner cosas como carbono en el hierro bueno resulta que poniendo un poco de carbono o mezclándolo con otros metales podemos cambiar las propiedades y por ejemplo el acero como aleación es mucho más fuerte que el hierro por sí solo y el acero inoxidable una vez que se mezcla ese cromo es mucho más resistente a la corrosión que el acero básico con esto terminamos por hoy acabamos de aprender un poco más sobre metales y aleaciones