Propiedades de los Materiales - Materiales no metalicos - organicos e inorganicos - polimeros

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Propiedades de los materiales
1. Materiales no metálicos
2. Orgánicos e inorgánicos
3. Polímeros
U1
Materiales no metálicos
Los no metales son elementos poco abundantes en la
Tabla Periódica, y se caracterizan por no ser buenos
conductores del calor, ni de la electricidad. Sus
propiedades son muy distintas a las de los metales. Por
otra parte, forman enlaces covalentes para formar
moléculas entre ellos.
Los elementos esenciales para la vida forman parte de
los no metales. Estos elementos no metálicos tienen
propiedades y aspectos muy diversos: pueden ser sólidos,
líquidos o gaseosos a temperatura ambiente.
Estructura de los no metales
Muchos materiales no metálicos tienen una estructura
interna absolutamente distinta a la de los metales. En
muchas de esas sustancias, los átomos se juntan para
formar moléculas.
Estos racimos de átomos o moléculas se agrupan en hileras
o cadenas para formar la sustancia, aún cuando un pequeño
pedazo de vidrio tiene millones de millones de moléculas.
Si se amplificara una molécula de vidrio, veríamos que no
hay electrones libres que ocupen los espacios vacíos entre
los átomos.
Propiedades de los no metales
Los no metales se distinguen de los metales en que:
• No suelen ser buenos conductores, ni del calor ni de
la electricidad.
• Presentan diversos estados de agregación en
condiciones normales: sólido, gaseoso o líquido.
• Tienen puntos de fusión muy bajos.
• No son brillantes y suelen tener diversos colores.
Propiedades de los no metales
• No son dúctiles ni maleables.
• Adquieren siempre carga negativa al ionizarse.
• Al combinarse con el oxígeno forman anhídridos.
• Poseen en su última capa valencia 4, 5, 6, 7 u 8
electrones.
• En su mayoría forman moléculas de dos o más
átomos.
Halógenos
1 Flúor (F), Cloro (Cl), Bromo (Br), Yodo (I), Astato 
(At) y Teneso (Ts).
Ejemplos de no metales
2 Helio (He), Neón (Ne), Argón (Ar), Kriptón (Kr), 
Xenón (Xe), Radón (Rn), Oganesón (Og).
Gases Nobles
3 Hidrógeno (H), Carbono (C), Azufre (S), Selenio
(Se), Nitrógeno (N), Oxígeno (O) y Fósforo (P).
Otros no metales
Uso de los no metales
El uso de materiales no metálicos se ha incrementado mucho
en los últimos 50 años. Las ventajas normales que se buscan
son:
• Peso ligero.
• Resistencia a la corrosión.
• Resistencia a la temperatura.
• Resistencia dieléctrica.
• Facilidad de manufactura.
El costo puede variar desde bajo basta alto, dependiendo del
material no metálico. Hay tres categorías de no metales de
interés general para la ingeniería: polímeros (plásticos),
cerámicos y compuestos.
Uso de los no metales
Tienen una amplia variedad de
propiedades, sobre todo un peso
reducido, una resistencia y rigidez
relativamente bajas, una buena
resistencia a la corrosión
dieléctrica y un costo bajo por
unidad de volumen.
Polímeros
• Termoplásticos, se pueden fundir y
solidificar repetidamente, aunque las
altas temperaturas de fusión llegan
a menguar sus propiedades.
• Las cadenas de los polímeros
termoestables se entrecruzan la
primera vez que se calientan y al
recalentarse se quemaran, pero no
se fundirán. Estos entrecruzamientos
añaden resistencia y rigidez.
Uso de los no metales
Pueden tener cualquier
combinación de propiedades,
incluyendo las resistencias
específicas más elevadas que
puedan obtenerse de cualquier
otro material. Los compuestos
pueden ser de costo muy bajo o
muy alto.
Compuestos
Llegan a tener una resistencia a la
compresión bastante alta pero no
a la tensión, alta rigidez, alta
resistencia a la temperatura, alta
resistencia dieléctrica y elevada
dureza, así como un costo
relativamente bajo por unidad de
volumen.
Cerámicos
Materiales Orgánicos
La materia orgánica es la que compone los cuerpos, sustancias y derivados
de los seres vivos. Es decir, es aquella que está vinculada con la química de la
vida.
El elemento fundamental de la materia orgánica es el carbono, y
químicamente está compuesta en torno a él.
Las reacciones químicas que posee le permiten formar largas cadenas
moleculares (macromoléculas) como las que componen las proteínas y
azúcares. Y también constituyen los lípidos (grasas).
• Plásticos.
• Productos del petróleo.
• Madera.
• Papel.
• Hule.
• Piel.
Materiales Orgánicos
Podemos distinguir tres tipos de materia orgánica:
• Materia orgánica fresca: Restos de plantas y desperdicios domésticos
relativamente recientes, con un alto contenido de azúcares y un alto
valor energético.
• Materia orgánica parcialmente descompuesta: Con un importante
contenido orgánico y de nutrientes, haciendo de compost o fertilizante.
• Materia orgánica descompuesta: No contiene demasiados nutrientes,
pero favorece la absorción del agua en los suelos.
Materiales inorgánicos
La materia inorgánica la constituyen todos aquellos compuestos cuya
estructura molecular no se basa principalmente en el carbono.
No está vinculada a la vida de forma tan estrecha, pero si llega a estar
presente en los seres vivos, como por ejemplo haciendo de sustrato alimenticio
para los vegetales.
• Los minerales.
• El cemento.
• La cerámica.
• El vidrio.
• El grafito (carbón mineral).
Los materiales sean metálicos o no metálicos, orgánicos o inorgánicos casi
nunca se encuentran en el estado en el que van a ser utilizados, por lo regular
estos deben ser sometidos a un conjunto de procesos para lograr las
características requeridas en tareas específicas.
Estos procesos han requerido del desarrollo de técnicas especiales muy
elaboradas que han dado el refinamiento necesario para cumplir con
requerimientos prácticos. También estos procesos aumentan notablemente el
costo de los materiales, tanto que esto puede significar varias veces el costo
original del material.
Orgánicos e inorgánicos
Los procesos de manufactura implicados en la conversión de los materiales originales
en materiales útiles para el hombre requieren de estudios especiales para lograr su
mejor aplicación, desarrollo y disminución de costo.
En la ingeniería la transformación de los materiales y sus propiedades tienen un
espacio especial, ya que en casi todos los casos de ello dependerá el éxito o fracaso
del uso de un material.
Orgánicos e inorgánicos
Tipo de enlace 
principal
Elementos que los 
constituyen
Diferencias entre orgánicos e inorgánicos
● Los orgánicos se basan 
principalmente en carbono, en 
combinación con otros 
elementos. 
● Los inorgánicos se forman con 
cualquier elemento de la tabla 
periódica, aunque pueden 
contener carbono en algunos 
casos.
● Los orgánicos se forman en casi 
todos los casos a través de 
enlaces covalentes.
● En los inorgánicos, predominan 
los enlaces iónicos o metálicos.
Complejidad
Estabilidad o 
degradación
Diferencias entre orgánicos e inorgánicos
● La estabilidad que presenta la 
materia orgánica es baja. Se 
desestabilizan y descomponen 
con facilidad.
● El deterioro que puede sufrir la 
materia inorgánica se debe a la 
corrosión y la oxidación, pero no 
se descompone por mecanismos 
biológicos.
● Los compuestos orgánicos
tienden a formar largas cadenas 
de diversa complejidad.
● Los inorgánicos, suelen mantener 
una estructura simple, con 
algunas excepciones.
SolubilidadResistencia al calor
Diferencias entre orgánicos e inorgánicos
● La temperatura afecta en mayor 
medida a los compuestos 
orgánicos, son principales 
combustibles.
● Los compuestos inorgánicos
requieren de temperaturas 
elevadas para que se vean 
afectados.
● Los enlaces covalentes presentes 
en los compuestos orgánicos
dificultan su solubilidad.
● Los compuestos inorgánicos
presentan una mayor solubilidad
gracias a la prevalencia de los 
enlaces iónicos.
Isomería
Velocidad de 
reacción
Diferencias entre orgánicos e inorgánicos
● Los compuestos orgánicos
tienden a ser aislantes y no 
conductores de la electricidad.
● La materia inorgánica
(especialmente los metales) sí 
son buenos conductores de 
electricidad.
● La materia orgánica puede 
presentar isomería. Esta se da 
cuando hay moléculas de igual 
constitución, pero conorientación 
distinta de los átomos.
● Esta característica no suele darse 
en el caso de la materia 
inorgánica.
Velocidad de reacción
Diferencias entre orgánicos e inorgánicos
● Las reacciones químicas de los compuestos orgánicos tienen una
velocidad variable. Pueden requerir de elementos externos para
que se inicie o se mantenga la reacción, como por ejemplo la
temperatura.
● Los compuestos inorgánicos tienden a tener reacciones rápidas, sin
necesitar más elementos que los propios reactivos implicados.
Polímeros
Son macromoléculas compuestas por una o
varias unidades químicas (conocidas como
monómeros) que se repiten a lo largo de toda
la cadena.
Por ejemplo, el poliuretano es uno de los
polímeros más versátiles y se utiliza desde en
material deportivo, zapatos o bañadores hasta
para construir grandes estructuras de
ingeniería.
Tipos de polímeros
Según su origen:
• Polímeros naturales
Son productos naturales usados desde la antigüedad. No obstante, los polímeros
naturales dan algunos problemas, ya que son demasiado quebradizos y se deforman
con facilidad. Estas propiedades, derivadas de sus características estructurales, se han
solventado con un proceso químico, conocido como vulcanización o recauchutado, con el
que se entrecruzan las cadenas de poli isopreno.
Vulcanización
La vulcanización es un proceso
mediante el cual se calienta el
caucho crudo en presencia de
azufre, con el fin de volverlo más
duro y resistente al frío. Se dice que
fue descubierta accidentalmente
por Charles Goodyear en 1839 al
volcar un recipiente de azufre y
caucho encima de una estufa.
Recauchatado
El recauchutado, también conocido
como "recap" o "remoldeado", es un
proceso de refabricación de
neumáticos que reemplaza la
banda de rodadura de los
neumáticos desgastados. El
recauchutado se aplica a cubiertas
de llantas usadas que han sido
inspeccionadas y reparadas.
Tipos de polímeros
• Polímeros artificiales
los polímeros artificiales se sintetizan en un laboratorio y son usados de forma masiva
en un gran número de aplicaciones. Su uso está tan extendido debido a su bajo coste de
producción. Además, tienen unas propiedades y estructuras químicas idóneas, ya que
han sido creados por el hombre para cumplir una función específica.
Tipos de polímeros
• Polímeros semisintéticos
Son creados por transformación de polímeros naturales.
El primer polímero semisintético fue de hecho el cuero, un polímero natural modificado,
una forma artificialmente reticulada de las proteínas encontradas en las pieles animales.
Tipos de polímeros
Adición
Condensación
Según el proceso de polimerización:
Es un tipo de polimerización que ocurre cuando la
masa molecular del polímero es un múltiplo
exacto de la masa del monómero.
Ocurre cuando la masa molecular del polímero
no es un múltiplo exacto de la masa del
monómero. Esto sucede porque en la unión de los
monómeros existe pérdida de agua o de alguna
molécula.
Tipos de polímeros
Según su composición:
Son polímeros que poseen 
en su cadena principal 
átomos de carbono.
Orgánicos
Son polímeros que no 
poseen átomos de carbono 
en su cadena principal.
Inorgánicos
Son polímeros cuya cadena 
principal está formada 
exclusivamente por átomos 
de carbono.
Orgánicos vinílicos
Son polímeros que poseen 
carbono y átomos de 
oxígeno y/o nitrógeno en su 
cadena principal.
Orgánicos no vinílicos
Son polímeros que al 
elevarse su temperatura 
se descomponen 
químicamente.
Tipos de polímeros
Según su comportamiento térmico
ElastómerosTermoplásticosTermoestables
Son polímeros que pueden 
ablandarse o fundirse al 
ser calentados y luego 
recuperan sus 
propiedades al enfriarse.
Son polímeros que pueden 
manipularse y moldearse 
fácilmente sin perder sus 
propiedades ni estructura.
Propiedades de los polímeros
El rango de densidades de los plásticos es relativamente bajo y se
extiende desde 0.9 hasta 2.3 g/cm3. Entre los plásticos de mayor
consumo se encuentran el polietileno (PE) y el polipropileno (PP),
ambos materiales con densidad inferior a la del agua.
Densidad
La baja conductividad térmica resulta un inconveniente durante la
transformación de los plásticos. El calor necesario para transformar
los plásticos se absorbe de manera muy lenta. Sin embargo, en
muchas aplicaciones de los plásticos, la baja conductividad térmica se
convierte en una ventaja, pues permite el empleo de estos materiales
como aislantes térmicos.
Conductividad térmica y eléctrica
Propiedades de los polímeros
Los polímeros que no contienen aditivos son por lo general bastante
traslúcidos, aunque esta propiedad está fuertemente influenciada por
la cristalinidad del material. Los polímeros amorfos son transparentes,
mientras que los cristalinos son opacos.
Propiedades ópticas
La resistencia química de los polímeros también está fuertemente
influenciada por el grado de cristalinidad. En los polímeros cristalinos
los disolventes pueden atacar ligeramente la superficie del polímero,
que tiene una menor cristalinidad.
Resistencia química
● https://concepto.de/no-
metales/#:~:text=Los%20no%20metales%20son%20elementos,para%20formar%20mol%C3%A9culas%20
entre%20ellos
● https://www.seepsa.com.mx/blog/biorreactores/materiales-no-metalicos/
● https://conocimientosweb.net/dcmt/ficha4270.html
● https://todoingenieriaindustrial.wordpress.com/propiedad-de-los-materiales/1-4-materiales-organicos-e-
inorganicos/
● https://geniabioenergy.com/9-diferencias-materia-organica-e-
inorganica/#:~:text=Los%20compuestos%20org%C3%A1nicos%20se%20basan,elemento%20de%20la%20
tabla%20peri%C3%B3dica
● https://www.zschimmer-schwarz.es/noticias/que-son-los-polimeros-y-como-se-clasifican/
● https://www.ejemplos.co/10-ejemplos-de-polimeros/
Bibliografía
https://concepto.de/no-metales/#:~:text=Los%20no%20metales%20son%20elementos,para%20formar%20mol%C3%A9culas%20entre%20ellos
https://concepto.de/no-metales/#:~:text=Los%20no%20metales%20son%20elementos,para%20formar%20mol%C3%A9culas%20entre%20ellos
https://concepto.de/no-metales/#:~:text=Los%20no%20metales%20son%20elementos,para%20formar%20mol%C3%A9culas%20entre%20ellos
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https://geniabioenergy.com/9-diferencias-materia-organica-e-inorganica/#:~:text=Los%20compuestos%20org%C3%A1nicos%20se%20basan,elemento%20de%20la%20tabla%20peri%C3%B3dica
https://geniabioenergy.com/9-diferencias-materia-organica-e-inorganica/#:~:text=Los%20compuestos%20org%C3%A1nicos%20se%20basan,elemento%20de%20la%20tabla%20peri%C3%B3dica
https://www.zschimmer-schwarz.es/noticias/que-son-los-polimeros-y-como-se-clasifican/
https://www.ejemplos.co/10-ejemplos-de-polimeros/
	Diapositiva 2: Propiedades de los materiales
	Diapositiva 3: Materiales no metálicos
	Diapositiva 4: Estructura de los no metales
	Diapositiva 5: Propiedades de los no metales
	Diapositiva 6: Propiedades de los no metales
	Diapositiva 7: 1
	Diapositiva 8: Uso de los no metales
	Diapositiva 9: Uso de los no metales
	Diapositiva 10: Uso de los no metales
	Diapositiva 11: Materiales Orgánicos
	Diapositiva 12: Materiales Orgánicos
	Diapositiva 13: Materiales inorgánicos
	Diapositiva 14: Orgánicos e inorgánicos
	Diapositiva 15: Orgánicos e inorgánicos
	Diapositiva 16: Diferencias entre orgánicos e inorgánicos
	Diapositiva 17: Diferencias entre orgánicos e inorgánicos
	Diapositiva 18: Diferencias entre orgánicos e inorgánicos
	Diapositiva 19: Diferencias entre orgánicos e inorgánicos
	Diapositiva 20: Diferencias entre orgánicos e inorgánicos
	Diapositiva 21: Polímeros
	Diapositiva 22: Tipos de polímeros
	Diapositiva23: Vulcanización
	Diapositiva 24: Tipos de polímeros
	Diapositiva 25: Tipos de polímeros
	Diapositiva 26: Tipos de polímeros
	Diapositiva 27: Tipos de polímeros
	Diapositiva 28: Tipos de polímeros
	Diapositiva 29: Propiedades de los polímeros
	Diapositiva 30: Propiedades de los polímeros
	Diapositiva 31: Bibliografía