2565599 92 bolaño_yenis

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA INGENIERÍA INDUSTRIAL: 256599

Actividad No 6: Trabajo colaborativo No 1

1

TRABAJO COLABORATIVO No. 1

Aporte individual

Yenis María Bolaño Acosta

Código 1.062.807.530

[email protected]

Grupo 92

Tutor: Harold Alberto Rodriguez

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA

256599 - MATERIALES INDUSTRIALES

mailto:[email protected]



2

Tabla de contenido INTRODUCCIÒN ............................................................................................... 3

OBJETIVO GENERAL ....................................................................................... 4

OBJETIVOS ESPECIFICOS .............................................................................. 4

1. Introducción a la unidad. Como trabajo personal (individual): ........................ 5

1.1 Realizar una síntesis del tema .................................................................. 5

1.2 De las dos primeras diapositivas ............................................................... 7

1.2.1 Elaborar un glosario con cada ............................................................ 7

1.2.2Describir y explicar cada uno de los pasos y/o procesos que se

observa en el mapa cognitivo ciclo de vida de los materiales ................... 10

1.2.3Describir y explicar cada uno de los pasos y/o procesos que se

observa en la diapositiva No 2 .................................................................. 10

1.2.4Elaborar un mapa conceptual ........................................................... 11

1.2.5Construir un diagrama radial ............................................................. 13

2. Clasificaciones de los materiales ................................................................. 14

2.1 Explique los efectos ambientales ............................................................ 14

2.2 Identificar los distintos materiales ........................................................... 15

2.3 Se necesitan separar físicamente distintos materiales ........................... 15

3. Estructura atómica y electrónica de los materiales. ..................................... 16

3.1 Discutir y describir en el grupo la diferencia que se tiene entre .............. 16

3.2 Por intermedio de una discusión argumentativa del grupo ..................... 17

3.2.1 La hoja de aluminio utilizada para guardar alimentos ...................... 17

3.2.2 El jefe de producción de una planta de galvanoplastia .................... 18

3.2.3Suponga que un elemento tiene una valencia de 2 .......................... 18

4. ENLACES QUÍMICOS.................................................................................. 20

4.1 En el módulo de descarga unidad ........................................................... 20

5. Estructura y las propiedades de los materiales. ........................................... 21

5.1 Sustentar, mostrar como los arreglos atómicos ...................................... 21

5.2 El comportamiento mecánico de los materiales ...................................... 23

CONCLUSIONES ............................................................................................. 25

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ................................................................. 26



3

INTRODUCCIÒN

A través de la historia el hombre ha tratado de mejorar las materias primas,

añadiendo materiales tanto orgánicos como inorgánicos, para obtener los

resultados ideales para las diversas construcciones.

Dado el caso de que los materiales más usados en la construcción no se

encuentran en la naturaleza en estado puro, por lo que para su empleo hay que

someterlos a una serie de operaciones metalúrgicas cuyo fin es separar el

metal de las impurezas u otros minerales que lo acompañen. Pero esto no

basta para alcanzar las condiciones óptimas, entonces para que los metales

tengan buenos resultados, se someten a ciertos tratamientos con el fin de

hacer una aleación que reúna una serie de propiedades que los hagan aptos

para adoptar sus formas futuras y ser capaces de soportar los esfuerzos a los

que van a estar sometidos.



4

OBJETIVO GENERAL

aprender significativamente el contenido del curso,

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Identificar el contenido de la unidad uno del módulo.

Conocer lo que nos brinda la plataforma a través de la caja de

herramientas para el aprendizaje académico como: el mapa

conceptual, cuadros comparativos entre otros.

Aplicar todos los conocimientos en la práctica de cada uno de ellos



5

1. Introducción a la unidad. Como trabajo personal (individual):

1.1 Realizar una síntesis del tema: Capitulo Uno: ciencia e ingeniería de

materiales. Historia de los materiales. El diseño y la ingeniería: una

perspectiva desde los materiales del módulo uno y de las primeras 6

diapositivas del elemento didáctico para el aprendizaje No 2 METAL DEL

CIELO (ver en el recurso para seguir aprendiendo) según la estrategia de

aprendizaje denominada síntesis, recuerde que una síntesis es diferente a un

resumen. (Ver en la caja de herramientas para el aprendizaje la estrategia de

aprendizaje: síntesis y resumen.)

1. Nuestros antepasados manipulaban los diferentes elementos que les

proporcionaba la naturaleza para crear diferentes herramientas y utensilios

rústicos pero facilitaban el trabajo diario.

2. los materiales usados por ellos eran básicamente piedras (material

cerámico), metales y maderas.

3. En la actualidad la fabricación de herramientas y equipos se lleva cabo a

través de la producción en masa (industrialización).

4. Este avance dio origen a la ciencia e ingeniería de materiales.

5. Uno de los objetivos de la ciencia de los materiales es comprender la

estructura y la composición de estos.

6. La forma como se diseñan los productos va cambiando a medida que

evoluciona el mundo, pero es indispensable las matemáticas en este

proceso, para lograr con cálculos un análisis detallado del elemento a

diseñar.

7. Es en este campo de la ciencia de los materiales es donde el ingeniero

puede colaborar con el fin de garantizar la factibilidad y viabilidad del mismo

en el mercado.

8. Es común encontrar el ámbito profesional confusiones entre el concepto de

plástico no sabiendo que existen diferentes clases de este, otra común

confusión encontramos en los concepto de hierro y acero aunque poseen

cierta similitud en composición química poseen una marcada diferencia en

sus propiedades mecánicas.

9. Otro propósito que encontramos es enseñar los diferentes materiales

usados en la ingeniería y que poco se conocen, asociados dentro de los

grupos convencionales de metales, cerámicos, polímeros y compuestos,

estos últimos todavía en desarrollo.

10. Los materiales se clasifican; según su origen, según su estructura, y según

sus propiedades.



6

11. Según su origen tenemos los materiales naturales, los cuales son los que

proporciona la naturaleza, como los materiales de origen mineral,

materiales de origen animal y materiales de origen vegetal. y por otro lado

están los materiales sintéticos, son los que pasan por un proceso de

fabricación como son; el vidrio, el papel, el plástico y el concreto.

12. Según su estructura encontramos los cristalinos (metales y cerámicos) y los

materiales amorfos (vidrio y polímeros vítreos).

13. Los materiales según sus propiedades se divide en metales y aleaciones

(ferrosos y los no ferrosos), lo cerámicos (tradicionales, de ingeniería,

vidrios), los polímeros (termoplásticos, termoestables, elastómeros), y los

compuestos (es una combinación de los grupos anteriores).

14. Algunos científicos creen que algunos hombres primitivos pudieron

encontrar fragmentos de meteoritos, en los que predominaba el hierro.

15. La metalurgia es la aplicación de los conocimientos físicos y químicos a la

extracción, purificación, y modificación de los metales.

16. La siderurgia es la metalurgia del hierro. Abarca los procesos de obtención

de productos con base hierro.

17. Egipto: Hacia el siglo 1.500 se inventaron unos fuelles de cuero de cabra,

provistos de un tubo hecho de bambú, para la salida del aire. Esto con el fin

de avivar el fuego al interior de los hornos. (Esto fue un gran avance,

porque permitió desarrollar la inyección de aire).

18. La técnica se extendió hasta Grecia (hacia el siglo X A.C.). Es importante

resaltar que en esa época, el obtener un kilo de hierro requería 4 kilos de

Carbón vegetal.

19. ASIA: Los primeros asiáticos (como cosa rara) fueron los primeros en

proponer los hornos que se cargaban desde la parte superior… como se

hace en los hornos actuales.

20. Alemania (VIII D.C.): Fabricaron los primeros hornos cuadrados y de 3m de

altura e inyección de aire en la parte inferior. Luego del proceso los abrían

por un lado (los hornos) y extraían la masa de hierro.

21. España: Nuestros amigos ingenian similar a Cervantes (con su Quijote), la

forja Catalana. Alrededor del año 1290. Su aporte solamente aporta la

bobadita de extraer hierro directamente del mineral… es decir, lograron el

mayor avance en la producción de hierro.

22. El hierro fundido es un material metálico constituido esencialmente por

hierro, carbono y silicio, con tenores de carbono generalmente mayores a

2%.



7

1.2 De las dos primeras diapositivas del elemento didáctico para el

aprendizaje No 1: INDUCCIÓN A LOS MATERIALES (ver en el recurso para

seguir aprendiendo), realizar las siguientes actividades:

1.2.1 Elaborar un glosario con cada uno de los conceptos que se observa en

dicha diapositivas organizado en el orden del alfabeto.

Acero líquido: solido agitado y voluble

Aglomerado: Prisma hecho en molde con carbón de piedra menudo y

alquitrán

Alambre: hilo delgado que se obtiene por estiramiento de los diferentes

metales de acuerdo a la propiedad de ductilidad que poseen los mismos.

Aleaciones: es una mezcla sólida homogénea de dos o más metales, o de

uno o más metales con algunos elementos no metálicos

Alto horno: es la instalación industrial dónde se transforma o trabaja el

mineral de hierro. Un alto horno típico está formado por una cápsula

cilíndrica de acero de unos 30 m de alto forrados con un material no

metálico y resistente al calor, como asbesto o ladrillos refractarios.

Arena: es un conjunto de partículas de rocas disgregadas

Barras: Pieza larga de metal u otra materia, por lo general de forma

cilíndrica o prismática

Carbón: es una roca sedimentaria de color negro, muy rica en carbono,

utilizada como combustible fósil.

Cemento: es una sustancia de polvo fino compuesta básicamente de

argamasa de yeso, originada al moler arcilla con piedra caliza calcinada a

temperaturas muy altas y que es capaz de formar una pasta blanda al

mezclarse con agua, endureciendo espontáneamente en contacto con el

aire.

Cerámicos: es un tipo de material inorgánico, no metálico, buen aislante y

que además tiene la propiedad de tener una temperatura de fusión y

resistencia muy elevada

Colada continúa: proceso utilizado para producir perfiles laminados de

acero de sección constante y en grandes cantidades.

Compuestos: es una sustancia formada por la unión de dos o más

elementos de la tabla periódica, en una razón fija.

Convertidor de oxigeno: Es un auto-contenedor en la cual es el mayor

componente del sistema de oxígeno. El convertidor sirve para vaporizar el

oxígeno líquido y dotar de presión suficiente para distribuir gases de

oxigeno por todos los lados del sistema.



8

Coquería: es un combustible obtenido mediante dostilación (gasificación de

los componentes no deseados) de la hulla en el horno de la fábrica de

coque.

Cristales simples: cristalizados separadamente donde cada cristal

contiene un solo componente.

Desbaste: Estado de un material destinado a labrarse, despojado de las

partes más bastas.

Desecho: Cualquier material no aprovechable.

Desperdicio: Materiales expulsados del proceso productivo al perder sus

condiciones técnicas y que no pueden ser reutilizados o vendidos.

Escoria: son un subproducto de la fundición de la mena para purificar los

metales. Se pueden considerar como una mezcla de óxidos metálicos.

Estación de afino: Afino (descarburación) y adiciones químicas Las

operaciones se producen en un recipiente al vacío, haciendo que gire el

acero entre la cuchara y el recipiente con la ayuda de un gas inerte (argón).

Extracción: es un procedimiento de separación de una sustancia que

puede disolverse en dos disolventes no miscibles entre sí, con distinto

grado de solubilidad y que están en contacto a través de una interface.

Fábrica de aglomeración: Para preparar el mineral de hierro: Éste se

tritura y calibra en granos que se aglomeran (se aglutinan) entre ellos.

Fibras: Término colectivo para las fibras textiles producidas con polímeros

naturales o sintéticos mediante tecnologías químicas.

Horno eléctrico: es aquel aparato para la cocción que funciona con

energía eléctrica. Esta es convertida en calor por resistencias.

Laminado en caliente: es la deformación plástica de los metales o

aleaciones, realizada por la deformación mecánica entre cilindros.

Madera: es un material ortotrópico encontrado como principal contenido del

tronco de un árbol.

Manufactura: es una fase de la producción económica de los bienes

económicos que se produce bajo todos los tipos de sistemas económicos; y

es una actividad tan propia del ser humano, y se privilegiaba la industria

pesada sobre la de bienes de consumo.

Metales: son un grupo de elementos químicos que presentan todas o gran

parte de las siguientes propiedades físicas.

Mina: es proveniente del celta “mein” significando metal en bruto, y hace

referencia al lugar subterráneo, generalmente ubicado en zonas

montañosas, donde se logra hallar mediante excavaciones, a cielo abierto o

por construcción de galerías, riquezas mineras.

Mineral: es una sustancia natural que se diferencia del resto por su origen

inorgánico, homogeneidad, composición química preestablecida y que

corrientemente ostenta una estructura de cristal.



9

Papel: es una delgada hoja elaborada con pasta de fibras vegetales que

son molidas, blanqueadas, diluidas en agua, secadas, y posteriormente

endurecidas.

Perfilados diversos: es un proceso de conformado por deformación

plástica, consiste en una operación de plegado que se realiza de forma

gradual en sucesivas estaciones, en cada una de las cuales tiene lugar una

pasada, operación o etapa de dicho conformado.

Petróleo: Del latín petrolĕum, que a su vez deriva de un vocablo griego que

significa “aceite de roca”, el petróleo es un líquido natural oleaginoso que

está formado por una mezcla de hidrocarburos. Se obtiene de lechos

geológicos, ya sean continentales o marítimos.

Planchas en bobina: es el producto que se obtiene al someter una banda

laminada en caliente a cualquier proceso adicional que involucre, corte

transversal, corte extremo y/o rebobinado.

Plantas: Sistema en el que se desarrollan diversas operaciones con el fin

de transformar, adecuar o tratar algún insumo (entrada) y obtener un

producto o servicio de mayor valor agregado (salida).

Plásticos: Polímeros orgánicos obtenidos a partir de sustancias naturales o

de síntesis química. Son de gran diversidad y elevado número de

aplicaciones.

Proceso: es un conjunto de actividades o eventos (coordinados u

organizados) que se realizan o suceden (alternativa o simultáneamente)

bajo ciertas circunstancias con un fin determinado.

Productos: es cualquier cosa que se puede ofrecer a un mercado para

satisfacer un deseo o una necesidad.

Rail: Se denomina riel, carril o raíl a cada una de las barras metálicas sobre

las que se desplazan las ruedas de los trenes.

Reciclaje: es un proceso fisicoquímico o mecánico que consiste en

someter a una materia o un producto ya utilizado a un ciclo de tratamiento

total o parcial para obtener una materia prima o un nuevo producto.

Recolección: acción de recoger los residuos sólidos en las fuentes

generadoras y sitios de almacenamiento.

Refino: es el proceso de purificación de una sustancia química obtenida

muchas veces a partir de un recurso natural

Rocas: se llama roca al material compuesto de uno o varios minerales

como resultado final de los diferentes procesos geológicos.

Servicio: es un conjunto de actividades que buscan responder a

necesidades de un cliente.

Uso: Empleo continuado y habitual de alguien o algo.



10

Viguetas: Elemento constructivo que se apoya entre dos vigas o dos

muros, donde se colocan las bovedilla y se utiliza para realizar los forjados

del techo o suelo de una casa o un edificio.

1.2.2Describir y explicar cada uno de los pasos y/o procesos que se observa

en el mapa cognitivo ciclo de vida de los materiales (diapositiva No 1) según

las instrucciones de la estrategia de aprendizaje denominada QQQ (Ver en la

caja de herramientas para el aprendizaje la estrategia de aprendizaje: QQQ)

Que Veo Qué No Veo Que Infiero

Los recursos naturales se encuentran en la tierra La extracción y recolección de los recursos naturales Materiales sin procesar Proceso de refino De la extracción y refino salen los materiales básicos Procesos Materiales de ingeniería Producto terminado Uso del producto terminado Desperdicio

la extracción adecuada de los recursos naturales sin afectar tanto la tierra destilación atmosférica proceso de obtención de los materiales básicos procesos de las aleaciones manufactura, el recurso humano El desperdicio es algo que no puede ser reutilizado.

El empleo de materiales cuyos recursos no procedan de ecosistemas sensibles sería otro aspecto a tener en cuenta a la hora de su selección. Las aleaciones se preparan por fusión conjunta de sus componentes. El proceso de manufactura es la fabricación de un producto que se realiza con las manos o con ayuda de máquinas Materiales expulsados por los consumidores

1.2.3Describir y explicar cada uno de los pasos y/o procesos que se observa

en la diapositiva No 2 según las instrucciones de la estrategia de aprendizaje

denominada QQQ (Ver en la caja de herramientas para el aprendizaje la

estrategia de aprendizaje: QQQ).



11

Que Veo Qué No Veo Que Infiero

Ingresa el mineral de hierro a la maquina Ingresa el carbón y se convierte en coque El aglomerado así obtenido se compacta, cargándolo después en el alto horno junto con el coque Proceso de fundición Ingresa la chatarra al horno eléctrico convirtiéndose en acero líquido bruto Las materias llegan a la estación de afino Colada continua de moldeo de piezas en bruto Laminador en caliente

El nombre de la maquina a la cual ingresa el mineral de hierro El proceso de conversión del coque Conversión de la fundición en acero Recuperación de los residuos (escoria de acero) Mezcla del acero fundido El proceso de solidificación del metal

Según el proceso el mineral de hierro se tritura y calibra en granos que se aglomeran El coque es un potente combustible, que se obtiene como residuo sólido de la destilación de una clase de carbón muy rico en carbono. Esto se logra inyectándole oxigeno El acero fundido se vierte en continuo en un molde sin fondo. El metal comienza a solidificarse cuando entra en contacto con las paredes refrigeradas por agua. Al llegar a la salida, está solidificado hasta el núcleo

1.2.4Elaborar un mapa conceptual utilizando el software CmapTools del

contenido de la dispositiva No 6 hasta la última según las instrucciones de la

estrategia de aprendizaje denominado mapa conceptual (Ver en la caja de

herramientas para el aprendizaje la estrategia de aprendizaje mencionada).



12



13

1.2.5Construir un diagrama radial donde se evidencie gráficamente la organización y clasificaciones de los

materiales con sus correspondientes ejemplos siguiendo las instrucciones de la estrategia de aprendizaje

Diagrama radial.



14

2. Clasificaciones de los materiales. El ítem 1.3 de la unidad uno del

módulo para descargar se trata de la clasificación de los materiales. A partir

del estudio de las clasificaciones de los materiales y sus características; por

intermedio de una discusión argumentativa del grupo, de soluciones con

explicaciones del porqué de las siguientes situaciones (siempre utilizando la

metodología gunawardena):

2.1 Explique los efectos ambientales sobre el comportamiento de los

materiales, utilizando la estrategia de aprendizaje Preguntas Literales (Ver en

la caja de herramientas para el aprendizaje la estrategia de aprendizaje

mencionada).

El procesamiento de un material por lo general afecta la estructura de éste. La

mayoría de los materiales se encuentran expuestos a diferentes cambios

ambientales y climáticos como lo son: cambios en la temperatura

(reblandecimiento, degradación, transformaciones de fases, fragilización), y

cambios de las condiciones atmosféricas; pero en algunos caso las mismas

condiciones de servicio requieren materiales expuestos a condiciones extremas

como es el caso particular de las álabes de turbinas de avión.

Una corrosión es una reacción de un material con el oxígeno u otros gases,

particularmente a alta temperatura, los líquidos corrosivos atacan a algunos

metales, pero estos no se corroen en lugares donde no hay atmosfera. Los

metales del grupo I y II de la Tabla Periódica reaccionan inmediatamente con el

oxígeno por lo que tienen un uso muy limitado en el área de la construcción. La

corrosión electrolítica ocurre cuando dos metales con diferentes potenciales de

electrodo, que están en contacto eléctrico uno con otro y en presencia de un

electrólito.

Pero hay que tener en cuenta que todos estos materiales se extraen del suelo, por

lo tanto a medida que pasan los años el suelo se va deteriorando constantemente.

Existen una amplia gama de preocupaciones a nivel ambiental, las cuales

mayormente provienen de la forma de energía, petróleo o gas natural y que es

utilizada en varios países. La contaminación de los mares con petróleo, si bien se

han tomado y dispuesto importantes previsiones técnicas y legales al respecto, el

mencionado tipo de contaminación que daña severamente a la fauna marina, las

aguas y la vegetación, es una problemática que lamentablemente no ha llegado a

buen final todavía.

¿Qué afecta el procesamiento de un material?

¿Cuáles son los diferentes cambios ambientales y climáticos?

¿Qué es una corrosión?

¿Cuál es su opinión sobre los efectos que estos materiales ocasionan al

ambiente?



15

2.2 Identificar los distintos materiales sin tener que recurrir al análisis

químico o a largos procedimientos de pruebas. Describa algunas técnicas

posibles de prueba y de clasificación que se pudieran utilizar con base a las

propiedades físicas de los materiales.

PRUEBA DE CHISPAS

Es un método sencillo para determinar a nivel mundial los principales

componentes de una muestra de hierro fundido, acero al carbono o acero aleado.

El método también puede proporcionar información sobre el tratamiento térmico al

que fue sometida la muestra (tales como el recocido o endurecimiento)

METODO DE AIRE COMPRIMIDO

Dentro de las aplicaciones industriales, los componentes que utilizan fluidos a

presión van tomando una gran preponderancia y su aceptación se universaliza

cada vez más a medida que se van desarrollando nuevas aplicaciones. Es por

esta razón que el aire comprimido se ha convertido en la segunda fuente de

energía utilizada en la industria, después de la energía eléctrica, ahora otra gran

fuente es el gas.

Si se pregunta por qué el aire comprimido, la respuesta es por su velocidad y su

rapidez de respuesta de trabajo. Su acción no es tan rápida como la eléctrica,

pero si es notablemente más rápida que la hidráulica. Por otra parte podemos

pensar que la energía neumática tiene como materia prima el aire atmosférico el

cual se puede tomar en la cantidad necesaria, totalmente gratuito, para

comprimirlo y transformarlo como fuente de energía.

LAS PRUEBAS DE ENCENDIDO AUTOMÁTICO

La prueba de chispa automatizada ha sido desarrollada para eliminar la

dependencia de la habilidad del operador y la experiencia, lo que aumenta la

fiabilidad. El sistema se basa en la espectroscopia, espectrometría, y otros

métodos para "observar" el patrón de chispa. Se ha comprobado que este sistema

puede determinar la diferencia entre dos materiales que emiten chispas que son

indistinguibles para el ojo humano

2.3 Se necesitan separar físicamente distintos materiales en una planta de

reciclaje de chatarra. Describa algunos métodos posibles que pudieran

utilizarse para separar materiales como polímeros aleaciones de aluminios y

aceros



16

a) Propiedades magnéticas

Pasando un imán sobre los desechos materiales, podemos separar el acero del

resto ya que éste contiene Fe en su composición y, en muchos casos, le

proporciona propiedades magnéticas. Los otros dos materiales no son magnéticos

pero podemos separarlos por los siguientes métodos.

b) Vía electrolítica.

Poniendo los materiales desechos en una disolución con dos electrolitos,

podremos separar los materiales de Al de los polímeros ya que el aluminio queda

adherido a los electrolitos debido a sus propiedades eléctricas, mientras que los

polímeros quedarían en la disolución (materiales aislantes)

c) Por diferencia de densidad

Introduciendo los materiales en una disolución o una corriente de líquido se

observa que los más densos serán los primeros en caer (precipitar). De esta

forma, el orden de salida sería: aceros (mayor densidad), aluminio y polímeros

(menor densidad)

3. Estructura atómica y electrónica de los materiales.

3.1 Discutir y describir en el grupo la diferencia que se tiene entre

a) La Estructura atómica y electrónica de los materiales, b) la masa atómica

y el número atómico, c) el número de avogrado y el número cuántico y

plasme los resultados en la estrategia de aprendizaje denominada en

cuadros comparativos. (Ver en la caja de herramientas para el aprendizaje la

estrategia de aprendizaje mencionada).

La Estructura atómica La estructura electrónica

Que es Descripción y comprensión de los conceptos referentes a la unidad fundamental de la cual está constituida la materia: el átomo

Es la de un núcleo formado principalmente por protones y neutrones y de una corteza, rodeando el núcleo, formado por electrones.

Propiedades Sus propiedades mecánicas eléctricas y químicas dependen de la forma como se encuentran organizados sus átomos o moléculas y de las fuerzas de enlace entre ellos

Propiedades químicas de un elemento por el número de protones en su núcleo y el correspondiente número de electrones alrededor del mismo.



17

3.2 Por intermedio de una discusión argumentativa del grupo, de soluciones

con explicaciones del porqué de las siguientes situaciones (siempre

utilizando la metodología gunawardena):

3.2.1 La hoja de aluminio utilizada para guardar alimentos pesa

aproximadamente 0.3 gr por pulgada cuadrada. ¿Cuántos átomos de

aluminio están contenido en esta muestra de hoja?

1 mol de Al ------------------- peso 26.98 gramos

X de Al ---------------------- peso 0.3 gr

Que es La masa atómica El número atómico

Está definida como la masa de un átomo, que sólo puede ser de un isótopo a la vez, y no es un promedio ponderado en las abundancias de los isótopos.

Define la cantidad de protones presentes en el núcleo de un átomo. Este es el número que facilita la organización de los elementos en la tabla periódica.

Representan Representan la masa en gramos de 6.02x1023 átomos de ese elemento. Numero de protones que posee un átomo y es igual a número de electrones y se representa con la letra Z

Se representa en unidades relativas y para un solo átomo, corresponde a la suma de las masas de los neutrones y los protones y se representa con la letra A

Que es El número de avogrado El número cuántico

Es el número de entidades elementales (es decir, de átomos, electrones, iones, moléculas) que existen en un mol de cualquier sustancia. Pero veamos qué significa esto.

Determina el tamaño del orbital. Describen los estados de energía posibles para los electrones de un átomo

Representan Representa la cantidad de moléculas que existen en un mol de cualquier sustancia en condiciones normales de presión y temperatura (es decir, 1atm de presión y 0ºC).

Representan la posición y la energía del electrón. Ningún electrón de un mismo átomo puede tener los mismos números cuánticos.



18

3.2.2 El jefe de producción de una planta de galvanoplastia requiere costear

a todo costo el proceso de recubrir una pieza de acero que tiene una

superficie de 200 pulgadas cuadradas con una capa de níquel de 0.002

pulgadas de espesor, para tal fin se necesita conocer:

a) ¿Cuántos átomos de níquel se requieren?

b) ¿Cuántos moles de níquel se requieren?

Volumen de la capa de níquel requerida

V=superficie x espesor

Volumen atómico

6.6 cm3/mol = 0.4 pul3

1 pul = 2.54 cm

( )

Átomos de Ni

3.2.3Suponga que un elemento tiene una valencia de 2 y un número atómico

de 27. Con base únicamente en los números cuánticos, ¿Cuántos electrones

deben estar presentes en el nivel de energía 3d?



19

La valencia de un elemento está determinada por el número de electrones que

tiene un átomo en la última órbita, por lo tanto este elemento tiene 2 electrones en

la última orbita, entonces la configuración electrónica quedaría así.

Numero atómico 27

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d74s2.

Peso atómico 27 Nivel 4 ultimo nivel 2 elemento Cobalto

3d = n: 3

L: 2.... [0=s; 1=p; d=2; f=3]

Ml: 2l+1 = 5 = -2,-1, 0, 1,2

Ms: ± ½ para cada subcapa de ml [↑↓]

Se tienen en subcapa orbital 2 spin2 electrones5 subcapas que corresponden a 10

electrones



20

4. ENLACES QUÍMICOS

4.1 En el módulo de descarga unidad 1, se tiene el tema tipos de enlaces, y en el recurso para seguir aprendiendo se tiene 3 elementos didácticos relacionados con los enlaces

químicos, con dicha información se debe elaborar una matriz de clasificación identificando las características de los enlaces con las correspondientes conclusiones específicas y

conclusión general Literales (Ver en la caja de herramientas para el aprendizaje la estrategia de aprendizaje mencionada).

ELECTRONEGATIVIDAD

CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA Y TÉRMICA

SOLUBLE TRANSFERENCIA COMPARTE METALES NO METALES

TEMPERATURA DE EBULLICIÓN Y FUSIÓN ALTA

TEMPERATURA DE EBULLICIÓN Y FUSIÓN BAJA

SOLIDO

LIQUIDO

GASEOSO

CONCLUSIONES CONCLUSIÓN GENERAL

Iónico X X X X X X Atracción electrostática entre los iones de distinto signo

Un enlace químico es la unión entre dos o más átomos para formar una entidad de orden superior, como una molécula o una estructura cristalina.

Metálico X X X X X X Ligadura en la cual los electrones enlazantes tienen una relativa libertad de movimiento a través de la estructura tridimensional

Covalente X X X X X X X X Los electrones no se transfieren se comparten



21

5. Estructura y las propiedades de los materiales.

La estructura de un material puede ser estudiado en 4 niveles: estructura

atómica, arreglo de los átomos, microestructura y macroestructura. La

estructura atómica influyen en la forma en que los átomos se unen entre sí,

que permiten clasificarlos como metales, semiconductores, cerámicos y

polímeros y además nos permite llegar a conclusiones generales en relación

a la propiedades mecánicas y el comportamiento físico de estos cuatro clase

de materiales.

Por intermedio de la implementación de una o varias estrategias de

aprendizajes que se encuentran en la caja de herramientas para el

aprendizaje ser requiere u otra que se proponga:

5.1 Sustentar, mostrar como los arreglos atómicos, los sistemas cristalinos

está relacionado con los diferentes tipos de materiales y con sus

correspondientes propiedades.

Los metales están formados por átomos. Se considera a los átomos como esferas

rígidas. Es importancia tener presente los tamaños de una aleación.

Los materiales en estado líquido sus átomos se encuentran en movimiento

aleatorio, no guardan posiciones fijas. Cuando se solidifican al enfriarse, el

movimiento atómico cesa. En solido puede tener ordenamiento definido

tridimensional, tiene estructura cristalina y forman cristales. Todos los metales

forman cristales en estado sólido.

Algunos materiales no presentan ordenamiento al solidificar, su estructura es

desordenada, se dicen amorfos. Los materiales pueden ser amorfos o cristalinos

dependiendo de cómo se enfrían.

En un metal solido los átomos se agrupan en arreglos regulares, ordenados,

repetitivos y periódicos. Forman estructuras tridimensionales, grupos de los

átomos se ordenan para formar planos que posean distintos arreglos geométricos.



22



23

5.2 El comportamiento mecánico de los materiales se describe a través de

sus propiedades mecánicas que son los resultados de los ensayos o

pruebas; describa la relación que tiene cada ensayo o prueba con las

propiedades mecánicas de los materiales.

Los materiales de ingeniería (metales, cerámicos, polímeros, compuestos) poseen

diversas aplicaciones en las cuales se requiere por ejemplo resistencia tensión,

alta dureza, elasticidad, etc. Por esta razón se hace necesario conocer las

diversas propiedades que estos poseen y que determinan su comportamiento

cuando se les somete a diferentes esfuerzos o condiciones de trabajo.

PROPIEDAD DE TENSIÓN

Se denomina prueba de tensión al ensayo que permite conocer las características de un material cuando se somete a esfuerzos detracción. El objetivo es determinar la resistencia a la rotura y las principales propiedades mecánicas del material que es posible apreciar en el diagrama carga-de formación. Es el ensayo más usado para determinar una propiedad de un material

PROPIEDAD DE COMPRESIÓN

El ensayo consiste en comprimir una parte de sección cilíndrica entre dados planos que tiende a provocar un acortamiento de la misma y cuya fuerza aplicada se irá incrementando hasta la rotura de esta prueba también se puede determinar la clase del material.

PROPIEDAD DE FLEXIÓN

Este ensayo es generalmente hecho para materiales frágiles o de baja ductilidad como es el caso de los materiales cerámicos y algunos polímeros termoplásticos que no poseen poco o nada resistencia a la tensión.

PROPIEDAD DE CORTANTE Y TORSION

El esfuerzo cortante, es otra propiedad que poseen los materiales y hace referencia a la resistencia que ofrece el material a dejarse deformar cuando se le aplican unas fuerzas paralelas al área seleccionada.

PROPIEDAD DE DUREZA

La dureza es una propiedad fundamental de los materiales y está relacionada con la resistencia mecánica. La dureza puede definirse como la resistencia de un material a la



24

penetración o formación de huellas localizadas en una superficie. Cuánto más pequeña sea la huella obtenida en condiciones normalizadas, más duro será el material ensayado, para hacer la prueba se hace con un indentador.

PROPIEDAD DE TENACIDAD

La tenacidad (siendo una propiedad inversa a la fragilidad) se define como la capacidad que tiene un material para almacenar energía, en forma de deformación plástica, antes de romperse. Se llama así a la propiedad mecánica que representa la cohesión interna de las partículas del mineral, aunque existe una cierta relación con las anteriores propiedades, no se identifica con la dureza, sino más bien con la "ausencia de fragilidad". Determinados minerales muy duros, como el diamante.

PROPIEDAD DE FATIGA

Por fatiga en materiales se entiende la situación en la que se encuentran algunas piezas sometidas a cargas cíclicas de valor inferior al crítico de rotura del material. Por ensayo vemos como un método para determinar el comportamiento de los materiales bajo cargas fluctuantes. Se aplican a una probeta una carga media específica y una carga alternante y se registra el número de ciclos requeridos para producir la falla del material. Por lo general, el ensayo se repite con probetas idénticas y varias cargas fluctuantes.



25

CONCLUSIONES

.

Se realizó la profundización y transferencia de conocimientos mediante este

trabajo, haciendo desarrollando la guía propuesta para este primer trabajo.

Mediante las herramientas de aprendizaje y medios didácticos propuestos en la

plataforma del curso.



26

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Modulo materiales industriales unidad 1

Diapositivas “para seguir aprendiendo”

http://66.165.175.205/campus12/mod/resource/view.php?id=2502

http://aleaciones.lacoctelera.net/post/2006/06/12/historia-del-hierro-

http://66.165.175.205/campus12/mod/resource/view.php?id=2502

http://aleaciones.lacoctelera.net/post/2006/06/12/historia-del-hierro-

2565599 92 bolaño_yenis

Documents