Materiales Cerámicos

  • La blenda (sulfuro de zinc, ZnS), estructura tipo AX…: El diamante (presenta una estructura similar en cuanto a la disposición de los átomos de carbono).
  • Si el radio del carbono es 77 pm…: 356 pm (posiblemente refiriéndose a la arista de la celda unidad del diamante, a = 8R/√3 ≈ 356.8 pm si R=77pm, aunque la pregunta original es incompleta).
  • La densidad del sulfuro de zinc (ZnS)…: 4,12 g/cm3.
  • Considerando un material cerámico donde un parámetro ‘a’ se relaciona con los radios iónicos Rc y Ra mediante la expresión a = (Rc + Ra) / (4√3)…: El valor resultante es 6 (unidades no especificadas; la fórmula es específica y requiere contexto adicional).
  • La sílice (SiO2): Es un cerámico covalente.
  • La fragilidad de la alúmina (Al2O3) al someterla a tensiones…: Se debe, en parte, a la existencia de defectos extrínsecos (como microfisuras o poros).
  • La fragilidad de una cerámica con un 10% de porosidad…: Cuanto mayor es la longitud de los poros, mayor es la concentración de tensiones y, por tanto, mayor la fragilidad.
  • El grafito es un cerámico…: Blando, con buena conductividad eléctrica y térmica (en el plano basal).
  • La blenda (ZnS) tiene: Estructura FCC para los aniones (S2-) con los cationes (Zn2+) ocupando la mitad de los huecos tetraédricos.
  • El grafito es un: Cerámico cristalino con enlaces covalentes fuertes dentro de las capas y débiles de Van der Waals entre capas.
  • El defecto estructural denominado Schottky: Implica un par de vacantes (catiónica y aniónica) manteniendo la electroneutralidad del cristal.
  • En los cerámicos con estructura tipo corindón (Al2O3): El O2- ocupa posiciones en una estructura hexagonal compacta (HCP) y los cationes Al3+ ocupan 2/3 de los huecos octaédricos.
  • En lo relativo a los defectos en materiales cerámicos: El defecto Frenkel consiste en un ion que se desplaza de su posición normal en la red a un sitio intersticial, creando una vacante.
  • En la estructura cristalina del diamante: Los átomos de carbono ocupan las posiciones de una red FCC y la mitad de los huecos tetraédricos (o, equivalentemente, dos redes FCC interpenetradas).
  • La densidad atómica lineal de la dirección [111] del CsCl: Ninguna de las opciones (probablemente se refiere a un problema específico con opciones no incluidas aquí).
  • En lo que se refiere a los defectos en materiales cerámicos: La presencia de poros origina una disminución de la resistencia mecánica y otras propiedades.
  • La estructura y el grado de compactación de los materiales cerámicos…: Son materiales inorgánicos, no metálicos, generalmente formados por procesos de sinterización a alta temperatura.
  • Acerca del comportamiento frente a la temperatura de los materiales cerámicos (especialmente los amorfos o vidrios): No existe una temperatura de fusión definida, sino un rango de reblandecimiento.
  • La estructura de un cerámico AX que presenta estructura FCC para los aniones y cationes en la mitad de los huecos tetraédricos es: ZnS (blenda o esfalerita).
  • El TiBaO4 (posiblemente refiriéndose a BaTiO3 o una fase específica) es un material…: Ninguna (de las opciones proporcionadas en el contexto original).
  • Un cerámico con estructura del NaCl: Un tipo de ion (ej. Cl–) forma una red FCC (vértices y centros de caras), y el otro tipo de ion (ej. Na+) ocupa los 4 huecos octaédricos netos dentro de la celda unidad.
  • La red de Bravais de la estructura perovskita (ideal, ej. SrTiO3): Cúbica simple (considerando los cationes A en los vértices).
  • En cuanto a la estructura cristalina: El Aluminio (Al) y la subred de aniones (Cl–) en el Cloruro de Sodio (NaCl) presentan la misma red cristalina (FCC).
  • Los materiales cerámicos tipo AX donde la relación de radios catión/anión (rc/ra) es 0.32: Presentan estructura tipo blenda (ZnS).

Estructuras Cristalinas Comunes y Parámetros Relacionados

  • Tipo AX (Estructura NaCl): Ejemplos: MgO, MnS, LiF, FeO.
    • Índice de Coordinación (IC): 6
    • Relación de radios (rc/ra): 0.414 – 0.732
    • Parámetro de red (a): a = 2R(Na+) + 2R(Cl–) (o más general, a = 2(Rcatión + Ranión) si los iones se tocan a lo largo de la arista)
  • Tipo CsCl:
    • Índice de Coordinación (IC): 8
    • Relación de radios (rc/ra): 0.732 – 1.0
    • Relación geométrica: a√3 = 2R(Cs+) + 2R(Cl–)
  • Tipo ZnS (Blenda o Esfalerita):
    • Índice de Coordinación (IC): 4
    • Relación de radios (rc/ra): 0.255 – 0.414 (según el texto original)
  • Tipo AmXp (Estructura CaF2 – Fluorita): Ejemplos: UO2, BaF2, AuAl2, PbMg2.
    • Índice de Coordinación (IC): 8 para cationes (Ca2+), 4 para aniones (F–).
    • Relación de radios (rc/ra): ≈ 0.8 (según el texto original)
    • Relación geométrica: a√3/4 = R(A) + R(X) (donde A es el catión y X el anión, ej. R(Ca2+) + R(F–) para CaF2).
  • Tipo AmBnXp (Estructura Perovskita, ej. BaTiO3): Ejemplos contextuales: CaTiO3, SrTiO3 (el original mencionaba CaZnO3, SnZnO3).
    • Estructura (idealizada): Cúbica. Catión A (ej. Ba2+) en los vértices, aniones X (ej. O2-) en el centro de las caras, catión B (ej. Ti4+) en el centro del cubo.

Plásticos y Polímeros

  • Respecto a la estructura de los plásticos: La configuración isotáctica implica que todos los grupos laterales están dispuestos del mismo lado de la cadena polimérica.
  • En plásticos como la baquelita (termoestable) comparado con el polipropileno (PP, termoplástico)…: Generalmente, los termoestables entrecruzados como la baquelita tienen mayor densidad que el PP no entrecruzado, aunque la afirmación original dice “Menor densidad en el PP” que podría ser una comparación específica o una pregunta.
  • Un isómero sindiotáctico tiene: Cadenas laterales regularmente alternadas a uno y otro lado del plano de la cadena principal.
  • Respecto a los polímeros, ¿cuál de estas afirmaciones es correcta…?: Los polímeros termoplásticos polimerizan mediante reacciones de adición o condensación y pueden ser reprocesados.
  • El metacrilato (PMMA): Es un termoplástico, por lo tanto, es reutilizable (reciclable mediante fusión y remoldeo).
  • Si tenemos un plástico con una determinada composición química y estructura de cadena…: Si es lineal, sin ramificaciones ni entrecruzamientos, puede tener ciertas propiedades (ej. mayor cristalinidad).
  • Los polímeros semicristalinos presentan mayor grado de cristalinidad…: Cuando presentan mayor cantidad de cadenas lineales sin ramificar y enfriamiento lento.
  • Indica el enunciado verdadero respecto a los isómeros geométricos en polímeros…: El isómero cis generalmente presenta menor empaquetamiento y menor cristalinidad que el trans debido al impedimento estérico. (La afirmación original “EL isómero CIS no presenta impedimento” es generalmente incorrecta).
  • Se llama “peso molecular promedio en número (Mn)” o “peso molecular promedio en peso (Mw)”…: Ninguna es cierta (refiriéndose a opciones no provistas).
  • En los elastómeros, la deformación bajo carga es predominantemente: Elástica y no lineal (gran deformación elástica).
  • ¿Cuál de las siguientes expresiones es cierta respecto a las configuraciones de las cadenas poliméricas?: Las configuraciones cis de las cadenas pueden influir en la flexibilidad y temperatura de transición vítrea.
  • Cabe esperar mayor estabilidad química y térmica en…: Polímeros con enlaces fuertes y estructuras regulares; los polímeros lineales pueden ser más susceptibles a la degradación en ciertos ambientes que los entrecruzados, dependiendo del tipo de enlace.
  • Los termoplásticos constituyen una familia de materiales…: El Polietileno (PE) presenta diferentes densidades (LDPE, HDPE) según su grado de ramificación y cristalinidad.
  • El grado de cristalinidad en polímeros aumenta cuando: Disminuye la velocidad de enfriamiento y disminuye la ramificación de las cadenas.
  • Respecto al comportamiento de los plásticos: Monómeros simétricos tienden a dar lugar a polímeros con mayor grado de cristalinidad.
  • Las piezas de material termoplástico se pueden obtener por diversos métodos, y para el moldeo por soplado…: Se requiere un polímero con adecuada resistencia en estado fundido (melt strength).
  • Respecto a los plásticos termoplásticos: Son plásticos que pueden ser semicristalinos o amorfos.
  • ¿Cuál de las siguientes estructuras poliméricas presentará, en general, mayor densidad?: Cadena lineal e isomería isotáctica (favorecen un empaquetamiento más ordenado y denso).
  • En la obtención de polímeros: La polimerización por adición (o en cadena) implica que monómeros insaturados reaccionan para formar cadenas largas sin subproductos.
  • Los polímeros termoplásticos están formados por macromoléculas…: De peso molecular promedio elevado, con una distribución de pesos moleculares.
  • En los polímeros ramificados: Disminuye su densidad y cristalinidad (y a menudo la resistencia) en comparación con sus análogos lineales, debido a las ramificaciones que dificultan el empaquetamiento.
  • ¿Qué aspecto de los siguientes no se considera parte de la estructura química primaria de un polímero…?: La disposición relativa de las cadenas en el espacio (esto se refiere a la morfología o estructura supramolecular).
  • El polietileno de alta densidad (HDPE): Se caracteriza por presentar en su estructura un mayor porcentaje de regiones cristalinas y cadenas predominantemente lineales.
  • De estas afirmaciones sobre el caucho, ¿cuál es verdadera?: El grado de entrecruzamiento (vulcanización) es crucial para sus propiedades elásticas.

Materiales Compuestos

  • En materiales compuestos reforzados con fibras, la longitud crítica de la fibra…: Es inversamente proporcional a la resistencia a la cizalladura de la interfaz fibra-matriz (y directamente proporcional al diámetro de la fibra y su resistencia a la tracción).
  • ¿Cuál de los siguientes materiales compuestos presenta mayor estabilidad térmica?: Aluminio reforzado con fibras de Wolframio (ambos con altos puntos de fusión).
  • ¿Cuál de los siguientes materiales compuestos presenta mayor resistencia a altas temperaturas?: Aluminio reforzado con partículas o fibras de Alúmina (Al2O3).
  • En los materiales compuestos particulados reforzados por dispersión: Las partículas de refuerzo suelen tener un tamaño inferior a 1 µm (típicamente nanométricas, 0.01-0.1 µm) y actúan obstaculizando el movimiento de dislocaciones.
  • En un material compuesto enfibrado sometido a un esfuerzo en la dirección de las fibras (condición de isodeformación): La deformación es la misma en la matriz (M) y en la fibra (F), pero las tensiones son diferentes. Si se refiere a la condición de isotensión (carga transversal), la tensión sería la misma.
  • Respecto a los materiales compuestos de fibra continua: La longitud crítica es un concepto relevante para la transferencia de carga de la matriz a la fibra, y es independiente del límite elástico de la fibra en su definición básica (depende de la resistencia a tracción de la fibra).
  • El estado de isotensión en un compuesto enfibrado (carga aplicada perpendicular a las fibras): Hace que la matriz (M) y la fibra (F) soporten la misma tensión (esfuerzo).
  • Los compuestos reforzados de tipo particulado con matriz de cobalto (ej. WC-Co, cermets)…: Las partículas duras (ej. WC) impiden mecánicamente la deformación de la matriz dúctil de cobalto.
  • En los materiales compuestos particulados por dispersión, la combinación más efectiva suele ser: Matriz metálica y refuerzo cerámico (partículas finas y duras).
  • Se desea fabricar un material con las siguientes características: ligero, elevada resistencia mecánica y rigidez…: Aluminio reforzado con fibras de carbono o boro podría ser una opción.
  • En los materiales compuestos por dispersión: El agente reforzante son partículas finas que refuerzan el material al obstaculizar el movimiento de las dislocaciones en la matriz.
  • El PAS (si se refiere a un tipo específico de compuesto)…: Es un material compuesto reforzado por dispersión (según el texto original, aunque PAS comúnmente es PoliArilSulfona, un polímero).
  • La longitud crítica de una fibra en un composite depende de: La resistencia a la tracción de la fibra, el diámetro de la fibra y la resistencia a la cizalladura de la interfaz fibra-matriz.
  • Los materiales compuestos enfibrados discontinuos (fibras cortas) son aquellos donde: La longitud de la fibra es igual o menor que la longitud crítica (l ≤ lc), lo que implica una transferencia de carga menos eficiente que con fibras continuas.
  • Los materiales compuestos enfibrados con fibra continua (l >> lc): Ninguna de las anteriores (refiriéndose a opciones no provistas).