Conceptos Clave en Química y Ciencia de Materiales

Conceptos Fundamentales en Química y Materiales

Conceptos Químicos Básicos

Elementos Químicos

Sustancia que no puede ser descompuesta o dividida en sustancias más simples por medios químicos ordinarios. Consisten en una variedad de partículas elementales.

Compuestos Químicos

Sustancia formada por dos o más elementos que se combinan en proporción invariable. El agua, formada por hidrógeno y oxígeno, y la sal, formada por cloro y sodio, son ejemplos de compuestos químicos comunes.

Clasificación de Materiales

Aleaciones

Sustancia compuesta por dos o más metales. Las aleaciones, al igual que los metales puros, poseen brillo metálico y conducen bien el calor y la electricidad, aunque por lo general no tan bien como los metales por los que están formadas.

Composites

Materiales compuestos por dos o más materiales que tienen propiedades químicas o físicas muy diferentes, y que juntos forman una sustancia con unas propiedades a su vez diferentes a las de sus componentes por separado.

Materiales Naturales

Obtenidos de la naturaleza; madera, granito, etc.

Materiales Transformados

Se obtienen al transformar un material natural o mezclando varios; papel, caucho, cemento, etc.

Materiales Artificiales

Se obtienen como productos de procesos químicos y físicos; plásticos, fibras, etc.

Materiales Reciclados

Obtenidos a partir de objetos del mismo material; papel, vidrio, etc.

Materias Primas

Materiales extraídos de la naturaleza para fabricar productos.

Mineral y Mena

Es una sustancia sólida compuesta que se da naturalmente en la corteza terrestre. En su composición hay siempre un metal y un no metal.

Mineral a partir del cual se extrae un metal, tal como se encuentra en el yacimiento.

Materiales y Sustancias Específicas

El Acero

Aleación de hierro que contiene entre un 0,04 y un 2,25% de carbono y a la que se añaden elementos como níquel, cromo, manganeso, silicio o vanadio, entre otros.

Coltán

Es la abreviatura utilizada en África para referirse a dos minerales: la colombita (óxido de niobio, Nb₂O₆, con hierro y manganeso) y la tantalita (óxido de tántalo, Ta₂O₆, con hierro y manganeso), que suelen encontrarse juntos formando parte de algunos tipos de granito.

Polímeros

Sustancia que consiste en grandes moléculas formadas por muchas unidades pequeñas que se repiten, llamadas monómeros. El número de unidades que se repiten en una molécula grande se llama grado de polimerización.

Fibra de Carbono

Es un hilo largo y muy delgado compuesto de átomos de carbono. Los átomos se pegan entre sí al formar cristales microscópicos que se sitúan unos sobre otros paralelos al eje de la fibra.

Fulereno

Fulereno: C₆₀, una forma natural o alotrópica del carbono. Durante muchos años se pensó que el elemento carbono existía en dos formas alotrópicas (o distribuciones distintas de los átomos): el diamante y el grafito.

Propiedades y Técnicas

Plasticidad

Es una propiedad de los materiales que permite que se les dé la forma que más convenga.

Microscopio de Efecto Túnel

Este instrumento no ofrece una imagen directa del objeto, sino que se basa en el principio de que la estructura de una superficie pueda ser estudiada usando una aguja que recorre la superficie a una distancia fija sobre ella.

Nanotecnología

Nanotecnología: desarrollo y producción de artefactos en cuyo funcionamiento resulta crucial una dimensión de menos de 100 nanómetros (1 nanómetro, nm, equivale a 10⁻⁹ metros). Se espera que la nanotecnología permita obtener materiales con una enorme precisión en su composición y propiedades.