Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales
1. ¿Qué se entiende por Ingeniería y Ciencia de los Materiales?
Trata del conjunto de conocimientos propios de los materiales.
2. Describa el ciclo de los materiales en la elaboración de un producto.
Extracción de la materia
Proceso
Manufactura
Desempeño o servicio
Desperdicios
Desecho
Reciclaje
3. ¿Cómo se clasifican los tipos de estructura de un material?
Metálicos – Polímeros – Cerámicos – Compuestos – Semiconductores – Biomateriales
4. Nombre 4 propiedades que sean insensibles a la microestructura y 4 que sean sensibles a la microestructura.
Propiedades insensibles: densidad – elasticidad – conductividad térmica – punto de fusión.
Propiedades sensibles: Ductilidad – termofluencia – impacto – dureza.
5. Defina las siguientes propiedades
a) Tenacidad: capacidad que presenta un material para absorber energía durante su deformación plástica.
b) Resistencia: resistencia que presenta al deformarse cuando está sometido a una carga exterior.
c) Ductilidad: capacidad de un material al deformarse plásticamente sin alcanzar la fractura.
d) Maleabilidad: aptitud que presenta un material para reducirse a láminas muy finas.
e) Resiliencia: es la capacidad que presenta un material para absorber energía durante su deformación elástica.
f) Aleabilidad: capacidad que presentan los metales para formar aleaciones metálicas.
g) Resistencia a la corrosión: resistencia que presenta un material al deteriorarse en su ambiente.
7. Nombre y explique la clasificación de las propiedades de los materiales.
Propiedades mecánicas:
Propiedades eléctricas:
Propiedades ópticas:
Propiedades magnéticas:
Propiedades térmicas:
Propiedades químicas:
8. Nombre y explique los tipos de solicitaciones a las que puede estar sometido un material.
Torsión, flexión, elasticidad, plasticidad, dureza, fragilidad, tenacidad, ductilidad, maleabilidad
9. ¿Qué significa el número atómico?
Número de protones del núcleo.
7. Nombre y explique la clasificación de las propiedades de los materiales.
Propiedades mecánicas:
Propiedades eléctricas:
Propiedades ópticas:
Propiedades magnéticas:
Propiedades térmicas:
Propiedades químicas:
8. Nombre y explique los tipos de solicitaciones a las que puede estar sometido un material.
Torsión, flexión, elasticidad, plasticidad, dureza, fragilidad, tenacidad, ductilidad, maleabilidad
9. ¿Qué significa el número atómico?
Número de protones del núcleo.
10. Explique brevemente la diferencia entre los modelos de Thomson y Rutherford.
Modelo de Thomson
Modelo de Rutherford: Propone básicamente que el átomo está formado por partículas fundamentales.
11. Explique el modelo del átomo.
12. ¿Qué representa la masa atómica?
Es la masa de los protones y neutrones.
13. ¿Qué se entiende por isótopo?
Son átomos del mismo elemento que difieren en el número de neutrones.
14. Indique la carga de las partículas elementales.
15. Explique el comportamiento de los electrones en el átomo.
Se refiere a que se mueven en los orbitales alrededor del núcleo y a través de niveles de energía.
16. ¿Qué sucede cuando un electrón se mueve entre niveles de energía?
Emite o absorbe energía.
17. Explique brevemente el principio de incertidumbre de Heisenberg.
Que es imposible conocer simultáneamente y con exactitud ciertas magnitudes de las partículas.
18. ¿Qué se entiende por orbital atómico?
Estado de energía permitido en un átomo.
19. ¿Qué representa la configuración electrónica de un elemento?
20. Explique qué indica la regla de Hund.
Los electrones se distribuyen en el átomo de menor a mayor energía.
21. Explique el principio de exclusión de Pauli.
Que en un átomo no podemos tener dos electrones con los cuatro números orbitales más cercanos al núcleo.
22. Indique cuál es la importancia de la última capa.
Que están los electrones de valencia.
23. ¿Qué es la tabla periódica de elementos?
Es el arreglo de todos los elementos que existen.
24. Explique las siguientes propiedades y su visualización en la tabla periódica de elementos:
a) Electronegatividad: es la tendencia que tienen los átomos de un elemento a atraer hacia sí los electrones cuando se combinan con átomos de otro elemento.
b) Radio Atómico: El radio (el tamaño) de un átomo viene marcado por el tamaño de la corteza electrónica.
c) Energía de Ionización: es la energía que hay que suministrar a un átomo del elemento en estado gaseoso para arrancar su electrón más externo.
d) Afinidad Electrónica: energía que desprende un átomo del elemento en estado al captar un electrón en su última capa.
25. En relación a las propiedades anteriormente descritas, ¿cómo se caracterizan los elementos metales y no metales?
Metales: tendencia a perder electrones, bajas E.I., A.E. electronegatividad.
No metales: tendencia a ganar un electrón, E.I., A.E. electronegatividad.
26. ¿Cuál es la cualidad que caracteriza a los gases nobles?
Tienen su última capa completa de electrones, lo que los hace estables e inertes.
27. ¿Qué se entiende por valencia del elemento?
Es la tendencia a ganar, perder o compartir electrones.