Cuestionario 4 y 5

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Questions and Answers

¿Qué tipo de estructura tienen los metales puros?

Amorfos

Monocristalina

Policristalina (correct)

Red cristalina compleja

¿Cuál de las siguientes NO es una propiedad de los metales puros?

Baja plasticidad (correct)

Brillo metálico

Alta tenacidad

Alta conductividad térmica

En una aleación, ¿qué elemento se conoce como disolvente?

El de mayor electronegatividad

El de menor tamaño atómico

El elemento que se disuelve

El elemento que conserva su red cristalina (correct)

¿Qué son los compuestos intermetálicos?

Fases con características entre enlaces iónicos y covalentes Signup and view all the answers

En un sistema binario con solubilidad total, ¿qué representa el punto de fusión?

La temperatura a la que ambos componentes son completamente líquidos Signup and view all the answers

En un diagrama de fases binario, ¿qué indica la línea 'liquidus'?

La temperatura máxima para una fase líquida estable Signup and view all the answers

¿Qué describe la regla de las fases de Gibbs?

La cantidad de fases posibles en un sistema en equilibrio Signup and view all the answers

¿Qué tipo de solución sólida se forma cuando un átomo de soluto sustituye a uno de disolvente?

Sustitucional Signup and view all the answers

¿Qué caracteriza a los puntos triples en un diagrama de fases?

No hay grados de libertad Signup and view all the answers

¿Cuál es la condición principal para la formación de compuestos intermetálicos?

Alta diferencia en el tamaño atómico Signup and view all the answers

¿Cuál es la diferencia principal entre los compuestos intermetálicos y las soluciones sólidas?

La formación de una red cristalina propia Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal característica de las fases de Laves?

Formación en una proporción de 1:2 entre componentes Signup and view all the answers

¿Qué condición afecta más la solubilidad en soluciones sólidas intersticiales?

Tamaño del soluto respecto al hueco en la red del disolvente Signup and view all the answers

En los sistemas con solubilidad parcial, ¿qué ocurre cuando se alcanza el límite de solubilidad?

Se produce una nueva fase sólida Signup and view all the answers

¿Qué relación existe entre el tipo de red cristalina y la solubilidad total en aleaciones?

Si ambos componentes tienen la misma red, puede haber solubilidad total Signup and view all the answers

¿Qué factor NO afecta a la solubilidad en soluciones sólidas?

Tamaño del cristal Signup and view all the answers

En un diagrama de fases binario, ¿qué representa la línea de 'solidus'?

La temperatura a la que comienza a solidificarse una fase Signup and view all the answers

¿Qué define el 'punto de fusión congruente'?

El cambio de fase con la misma composición Signup and view all the answers

En el sistema Fe-C, ¿qué representa la línea 'Acm'?

Límite de solubilidad de carbono en la fase γ Signup and view all the answers

¿Qué significa una transformación eutéctica?

Cambio de fase de una solución líquida en dos fases sólidas Signup and view all the answers

¿Qué característica tiene una transformación peritéctica?

Un líquido y un sólido reaccionan para formar una fase sólida Signup and view all the answers

En un diagrama de fases binario, ¿qué información ofrece la regla de la palanca?

Las proporciones de cada fase en una mezcla bifásica Signup and view all the answers

¿Qué propiedad es típica de las fases de Laves?

Estructura hexagonal compleja Signup and view all the answers

¿Cómo se llama el punto en un diagrama de fases donde coexisten tres fases en equilibrio?

Punto triple Signup and view all the answers

¿Qué es un sistema isomorfo?

Un sistema con solubilidad total en estado sólido y líquido Signup and view all the answers

¿Qué tipo de enlace es característico de los compuestos intersticiales?

Combinación de enlaces metálicos y covalentes Signup and view all the answers

¿Qué ocurre en una transformación eutectoide?

Una fase sólida se descompone en dos fases sólidas distintas Signup and view all the answers

En un sistema Fe-C, ¿cuál es la estructura cristalina del hierro a alta temperatura?

Cúbica centrada en las caras (FCC) Signup and view all the answers

¿Qué define a una solución sólida ordenada?

El soluto ocupa posiciones fijas en la red del disolvente Signup and view all the answers

¿Qué se requiere para que dos elementos formen una solución sólida por inserción?

El soluto debe ser pequeño y entrar en los huecos de la red del disolvente Signup and view all the answers

¿Qué sistema de fase es típico de las aleaciones de Cu-Zn?

Sistema binario con solubilidad parcial Signup and view all the answers

¿Qué es un compuesto intermetálico de valencia normal?

Un compuesto con fórmula química y propiedades estables Signup and view all the answers

¿Qué relación entre la temperatura y la composición define un diagrama de fases?

Las fases en equilibrio para cada combinación de temperatura y composición Signup and view all the answers

¿Qué indica una línea de solvus en un diagrama binario?

La máxima solubilidad de un componente en una fase sólida Signup and view all the answers

¿Qué tipo de solución sólida se forma si un átomo de soluto ocupa un hueco en la red del disolvente?

Solución sólida intersticial Signup and view all the answers

En un diagrama binario, ¿qué información proporciona la línea de solidus?

La temperatura a la cual el sistema se vuelve completamente sólido Signup and view all the answers

¿Qué es una fase cristalina?

Un estado con estructura ordenada y repetitiva en tres dimensiones Signup and view all the answers

En un sistema eutéctico, ¿qué ocurre al llegar a la temperatura eutéctica?

Una fase líquida se transforma simultáneamente en dos fases sólidas Signup and view all the answers

¿Qué define un punto invariante en un diagrama de fases?

Un punto con cero grados de libertad Signup and view all the answers

¿Qué tipo de fase cristalina tiene el NaCl?

Cúbica centrada en las caras Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes es un factor clave en la regla de Hume-Rothery para la solubilidad en sólidos?

Electronegatividad Signup and view all the answers

¿Qué describe la curva de enfriamiento en un diagrama de fases?

La evolución de temperatura en función del tiempo durante el enfriamiento Signup and view all the answers

¿Qué propiedad NO es típica de una solución sólida intersticial?

Alta solubilidad en estado sólido Signup and view all the answers

¿Qué tipo de cambio de fase ocurre en una transformación peritéctica?

Sólido + líquido → sólido Signup and view all the answers

¿Qué indica el término 'solubilidad parcial' en un diagrama de fases?

Presencia de límites de solubilidad Signup and view all the answers

¿Qué relación entre componentes y fases representa un sistema binario?

Dos componentes y tres fases Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal característica de un compuesto intersticial?

Pequeños átomos ocupan huecos en la red del disolvente Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de la regla de la palanca en los diagramas de fases?

Calcular la composición de las fases coexistentes Signup and view all the answers

¿Qué se espera que ocurra en un punto eutectoide?

Una fase sólida se convierte en dos fases sólidas Signup and view all the answers

En un sistema de fase con solubilidad total, ¿qué tipo de diagrama de fases se utiliza?

Diagrama binario isomorfo Signup and view all the answers

¿Qué tipo de estructura presentan los compuestos intermetálicos?

Con estructura de red propia Signup and view all the answers

¿Qué efecto tiene un aumento de temperatura en la solubilidad de soluciones sólidas en la mayoría de los sistemas?

Aumenta la solubilidad Signup and view all the answers

¿Qué tipo de solución sólida es típica en los materiales cerámicos?

Sustitucional Signup and view all the answers

¿Cuál es el resultado de una transformación peritéctica en un sistema Fe-C?

Formación de austenita Signup and view all the answers

¿En qué consiste la entalpía de un sistema?

Calor absorbido a presión constante Signup and view all the answers

En un sistema binario de solubilidad parcial, ¿qué significa la región de coexistencia bifásica?

Presencia de una fase sólida y una líquida en equilibrio Signup and view all the answers

¿Qué describe el principio de Le Châtelier en un sistema en equilibrio?

El sistema se opone a los cambios en equilibrio Signup and view all the answers

¿Cómo se denomina la energía mínima necesaria para arrancar un electrón de un átomo?

Potencial de ionización Signup and view all the answers

¿Qué sucede en un punto eutéctico?

Una fase líquida se transforma en dos fases sólidas Signup and view all the answers

¿Qué papel tiene el carbono en el sistema hierro-carbono?

Crea soluciones sólidas intersticiales Signup and view all the answers

¿Qué propiedad NO es característica de las fases de Laves?

Alta ductilidad Signup and view all the answers

¿Qué describe la línea de solvus en un diagrama de fases?

La máxima solubilidad en estado sólido Signup and view all the answers

En un sistema binario, ¿qué indica la línea 'líquidus'?

La máxima temperatura donde solo existe fase líquida Signup and view all the answers

¿Cuál es el punto triple en un diagrama de fases de una sustancia pura?

Punto donde tres fases coexisten en equilibrio Signup and view all the answers

¿Qué relación se observa en una fase ordenada?

Átomos de soluto ocupan posiciones fijas en la red del disolvente Signup and view all the answers

En un sistema de fase binaria con solubilidad parcial, ¿qué representa el 'solidus'?

Temperatura donde el sistema es completamente sólido Signup and view all the answers

¿Cuál es el resultado de la cristalización en un diagrama de fases binario?

Formación de una estructura cristalina ordenada Signup and view all the answers

¿Cuál es la estructura cristalina del hierro a baja temperatura?

Cúbica centrada en el cuerpo (BCC) Signup and view all the answers

¿Qué indica la transformación martensítica en un sistema Fe-C?

Transformación sin difusión de átomos Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes NO es un factor en la solubilidad de Hume-Rothery?

Presión de vapor Signup and view all the answers

En un sistema de fases, ¿qué significa 'grado de libertad'?

Variables independientes para describir el sistema Signup and view all the answers

¿Qué describe la ecuación de Gibbs?

Relación entre fases y grados de libertad Signup and view all the answers

¿Cuál es la característica de un compuesto de valencia normal?

Fórmula química específica Signup and view all the answers

En un diagrama de fases, ¿qué representa la línea de fusión incongruente?

Temperatura a la cual una fase sólida se convierte en otra fase sólida y un líquido Signup and view all the answers

¿Qué relación existe entre la energía libre de Gibbs y el equilibrio?

ΔG = 0 en equilibrio Signup and view all the answers

¿Qué define la densidad de una fase en un sistema?

La masa por unidad de volumen Signup and view all the answers

¿Qué son los compuestos electrónicos?

Compuestos con enlace débilmente metálico Signup and view all the answers

¿Qué fase NO se espera en un sistema Fe-C a alta temperatura?

Martensita Signup and view all the answers

¿Qué es una solución sólida por sustitución?

Donde el soluto y el disolvente ocupan posiciones alternadas en la red Signup and view all the answers

¿Cuál es una característica de las fases intermedias en los diagramas de fases?

Tienen propiedades y composición definidas Signup and view all the answers

¿Qué ocurre en un sistema eutectoide al alcanzar la temperatura eutectoide?

Una fase sólida se convierte en dos fases sólidas distintas Signup and view all the answers

¿Qué define la transformación orden-desorden en una solución sólida?

La reubicación de átomos de soluto en posiciones fijas Signup and view all the answers

¿Qué estructura cristalina es la más estable en el hierro a temperaturas inferiores a 912 °C?

BCC Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes fases NO se forma en sistemas de solubilidad total?

Fase amorfa Signup and view all the answers

¿Cuál es el principal factor de solubilidad en cerámicos?

Tamaño iónico Signup and view all the answers

¿Qué condición es necesaria para la formación de fases de Laves?

Diferencias de tamaño atómico entre 20-30% Signup and view all the answers

¿Qué ocurre en el enfriamiento de una solución sólida?

Se forman nuevas fases en un intervalo de temperatura Signup and view all the answers

¿Qué caracteriza a un sistema monofásico?

Presencia de una sola fase en equilibrio Signup and view all the answers

¿Qué representa la línea de solidus en un sistema de aleación con solubilidad parcial?

La temperatura por debajo de la cual el sistema es completamente sólido Signup and view all the answers

¿Qué describe una reacción eutéctica?

Una fase líquida se convierte en dos fases sólidas Signup and view all the answers

¿Qué define el potencial químico?

La tendencia a intercambiar materia entre fases Signup and view all the answers

En un diagrama de fases, ¿qué representa un punto invariante?

Una temperatura y composición donde coexisten tres fases Signup and view all the answers

¿Qué factor influye en la formación de compuestos intersticiales?

Tamaño pequeño del soluto Signup and view all the answers

¿Qué significa una reacción eutectoide en un sistema Fe-C?

Transformación de austenita en ferrita y cementita Signup and view all the answers

¿Qué tipo de compuesto es típico de los sistemas con alta electronegatividad?

Compuesto iónico Signup and view all the answers

¿Qué ocurre en el punto de solidus?

El sistema se vuelve completamente sólido Signup and view all the answers

¿Qué propiedad se incrementa al introducir un soluto intersticial en una red cristalina?

Fragilidad Signup and view all the answers

¿Qué indica el principio de Van’t Hoff en un diagrama de fases?

Disminución de temperatura produce desprendimiento de calor Signup and view all the answers

¿Qué es una transformación de fase incongruente?

Cambio de una fase sólida en una fase sólida diferente más un líquido Signup and view all the answers

¿Qué describe la curva de enfriamiento en un sistema de aleación?

La evolución de temperatura durante la solidificación Signup and view all the answers

Study Notes

Estructura y Propiedades de las Aleaciones

Los metales puros tienen una estructura policristalina, formada por muchos cristales pequeños.
Los metales puros tienen alta conductividad térmica, alta tenacidad y brillo metálico.
En una aleación, el elemento que conserva su red cristalina se conoce como disolvente.
Los compuestos intermetálicos son fases formadas por enlaces iónicos y covalentes, que se forman especialmente cuando existe una gran diferencia en el tamaño atómico entre los componentes.
En un diagrama de fases binario, la línea liquidus representa la temperatura máxima para una fase líquida estable.
La regla de las fases de Gibbs describe la cantidad de fases posibles en un sistema en equilibrio.
Una solución sólida sustitucional se forma cuando un átomo de soluto sustituye a uno de disolvente.
En un diagrama de fases, los puntos triples son puntos donde no hay grados de libertad, y las tres fases coexisten en equilibrio.
Las fases de Laves son un tipo de compuesto intermetálico con una proporción de 1:2 entre componentes y una estructura hexagonal compleja.
La solubilidad en soluciones sólidas intersticiales depende principalmente del tamaño del soluto respecto al hueco en la red del disolvente.
Cuando se alcanza el límite de solubilidad en un sistema con solubilidad parcial, se produce una nueva fase sólida.
Dos componentes pueden formar una solución sólida con solubilidad total si ambos componentes tienen la misma red cristalina.
La temperatura es un factor clave que afecta la solubilidad en soluciones sólidas.
La línea solidus en un diagrama de fases binario representa la temperatura a la que comienza a solidificarse una fase.
El punto de fusión congruente se define por el cambio de fase con la misma composición.
En el sistema Fe-C, la línea Acm representa el límite de solubilidad de carbono en la fase γ.
Una transformación eutéctica es el cambio de fase de una solución líquida en dos fases sólidas.
Una transformación peritéctica se caracteriza por la reacción entre un líquido y un sólido para formar una fase sólida.
La regla de la palanca en un diagrama de fases binario indica la proporción de cada fase en una mezcla bifásica.
En un diagrama de fases, el punto triple es donde coexisten tres fases en equilibrio.
Un sistema isomorfo es un sistema con solubilidad total en estado sólido y líquido.
Los compuestos intersticiales tienen un enlace que es una combinación de enlaces metálicos y covalentes.
Una transformación eutectoide se produce cuando una fase sólida se descompone en dos fases sólidas distintas.
En el sistema Fe-C, a alta temperatura el hierro tiene una estructura cúbica centrada en las caras (FCC).
Una solución sólida ordenada se caracteriza por la disposición de los átomos del soluto en posiciones fijas en la red del disolvente.
La formación de una solución sólida por inserción requiere que el soluto sea pequeño y entre en los huecos de la red del disolvente.
Las aleaciones de Cu-Zn son un ejemplo típico de un sistema binario con solubilidad parcial.
Un compuesto intermetálico de valencia normal tiene una fórmula química definida y propiedades estables.
Un diagrama de fases representa la relación entre la temperatura y la composición, indicando las fases en equilibrio para cada condición.
Una línea de solvus en un diagrama binario indica la máxima solubilidad de un componente en una fase sólida.
Una solución sólida intersticial se forma cuando un átomo de soluto ocupa un hueco en la red del disolvente.
La línea de solidus en un diagrama de fases binario representa la temperatura a la que el sistema se vuelve completamente sólido.
Una fase cristalina tiene una estructura ordenada y repetitiva en tres dimensiones.
En un sistema eutéctico al llegar a la temperatura eutéctica, una fase líquida se transforma simultáneamente en dos fases sólidas.
Un punto invariante en un diagrama de fases es un punto con cero grados de libertad, donde coexisten varias fases en equilibrio.
El NaCl tiene una estructura cúbica centrada en las caras (FCC).
La electronegatividad es un factor clave en la regla de Hume-Rothery para la solubilidad en sólidos.
La curva de enfriamiento en un diagrama de fases representa la evolución de temperatura en función del tiempo durante el enfriamiento.
Una solución sólida intersticial se caracteriza por una baja ductilidad, alta dureza y una gran distorsión en la red cristalina.
Una transformación peritéctica es la reacción entre un sólido y un líquido para formar una fase sólida.
La solubilidad parcial en un diagrama de fases indica la presencia de límites de solubilidad.
Un sistema binario representa dos componentes y dos fases.
Un compuesto intersticial se caracteriza por tener un enlace que es una combinación de enlaces metálicos y covalentes, con pequeños átomos que ocupan los huecos en la red del disolvente.
La regla de la palanca en los diagramas de fases permite calcular la composición de las fases coexistentes.
En un punto eutectoide, una fase sólida se convierte en dos fases sólidas.
Un diagrama binario isomorfo se usa para representar sistemas de fase con solubilidad total.

Compuestos Intermetálicos

Los compuestos intermetálicos tienen una estructura de red propia.

Solubilidad en Soluciones Sólidas

Un aumento de temperatura generalmente incrementa la solubilidad de soluciones sólidas.
Los materiales cerámicos suelen tener soluciones sólidas sustitucionales.

Transformaciones de Fase en Sistemas Fe-C

La transformación peritéctica en el sistema Fe-C resulta en la formación de austenita.

Entalpía y Equilibrio

La entalpía de un sistema es el calor absorbido a presión constante.
La región de coexistencia bifásica en un sistema binario de solubilidad parcial indica la presencia de una fase sólida y una líquida en equilibrio.
El principio de Le Châtelier establece que un sistema en equilibrio se opone a los cambios.

Propiedades Atómicas

El potencial de ionización es la energía mínima necesaria para remover un electrón de un átomo.

Diagramas de Fase

En un diagrama de fases de una sustancia pura, el punto triple es donde tres fases coexisten en equilibrio.
Una fase ordenada se caracteriza por átomos de soluto ocupando posiciones fijas en la red del disolvente.
La línea de solidus en un diagrama de fases binario indica la temperatura por debajo de la cual el sistema es completamente sólido.
La transformación martensítica en un sistema Fe-C implica un cambio de fase sin difusión de átomos.
La línea de "líquidus" en un diagrama de fases binario indica la máxima temperatura donde solo existe fase líquida.

Estructura Cristalinas del Hierro

El hierro a baja temperatura tiene una estructura cristalina cúbica centrada en el cuerpo (BCC).

Propiedades y Estructura de los Materiales

Las fases de Laves se caracterizan por una red cúbica compleja y una estructura de fórmula AB₂.
La línea de solvus en un diagrama de fases muestra la máxima solubilidad en estado sólido.
Los compuestos de valencia normal tienen una fórmula química específica.
Una reacción eutéctica en un diagrama de fases indica la transformación de una fase líquida en dos fases sólidas.
En un sistema de fase binaria con solubilidad parcial, el "solidus" representa la temperatura donde el sistema es completamente sólido.

Solubilidad de Hume-Rothery

El tamaño atómico, la electronegatividad y la estructura de la red cristalina son importantes para la solubilidad de Hume-Rothery.

Grados de Libertad y Equilibrio

En un sistema de fases, los grados de libertad representan las variables independientes que describen el sistema.
La ecuación de Gibbs relaciona las fases y los grados de libertad.
La energía libre de Gibbs es 0 en equilibrio.

Densidad de Fases

La densidad de una fase se define como su masa por unidad de volumen.

Compuestos Electrónicos

Los compuestos electrónicos suelen tener un enlace débilmente metálico.

Sistema Hierro-Carbono

En el sistema Fe-C, la ferrita, la cementita y la austenita son fases comunes a alta temperatura.

Soluciones Sólidas

Una solución sólida por sustitución se caracteriza por el soluto y el disolvente ocupando posiciones alternadas en la red.
Las fases intermedias tienen propiedades y composición definidas.

Transformaciones de Fase

Una transformación eutectoide en un sistema Fe-C implica la transformación de austenita en ferrita y cementita.
La transformación orden-desorden en una solución sólida se refiere a la reubicación de átomos de soluto en posiciones fijas.

Solubilidad en Cerámicos

El tamaño iónico es el principal factor de solubilidad en cerámicos.

Formación de Fases Laves

La formación de fases de Laves requiere diferencias de tamaño atómico entre 20-30%.

Enfriamiento de Soluciones Sólidas

El enfriamiento de una solución sólida puede resultar en la formación de nuevas fases en un intervalo de temperatura.

Sistemas Monofásicos

Un sistema monofásico tiene una sola fase en equilibrio.

Puntos Invariantes y Transformaciones de Fase

Un punto invariante en un diagrama de fases representa una temperatura y composición donde coexisten tres fases.
Una transformación incongruente implica el cambio de una fase sólida en una fase sólida diferente más un líquido.

Compuestos Intermetálicos y Solubilidad

Los compuestos intersticiales se forman cuando el soluto tiene un tamaño pequeño.
Los compuestos iónicos se forman típicamente en sistemas con alta electronegatividad.

Efectos de la Solubilidad Intersticial

La introducción de un soluto intersticial en una red cristalina aumenta la fragilidad.

Principios Termodinámicos

El principio de Van't Hoff relaciona la disminución de temperatura con el desprendimiento de calor.
La curva de enfriamiento en un sistema de aleación muestra la evolución de temperatura durante la solidificación.

Potencial Químico y Equilibrio

El potencial químico de una sustancia mide su tendencia a intercambiar materia entre fases
La transformación de una fase sólida en una fase sólida diferente más un líquido se denomina transformación de fase incongruente.

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