domingo, 9 de marzo de 2008


LA MATERIA

Alumno:

- Carlos Gerardo León Ruidías 3 "B".

1.1 ¿Qué es la materia?


La materia es todo lo que ocupa un lugar en el espacio y tiene peso, masa y volumen. Denominamos materia a todo aquello que podemos percibir con nuestros sentidos, es decir, todo lo que podemos ver, oler, tocar, oír o saborear es materia. Toda la materia está formada por átomos y moléculas.


1.2 Propiedades Generales de la materia

a) Extensión: Toda materia se puede medir en longitud y volumen.



b) Inercia: La materia permanece en estado de reposo o de movimiento mientras no intervenga una fuerza que modifique su estado.



c) Impenetrabilidad: El lugar que ocupa un cuerpo no puede ser ocupado por otro al mismo tiempo.




d) Porosidad: La materia tiene entre sus moléculas, átomos, espacios que se llaman poros.



e) Divisibilidad: La materia puede ser dividida en partes cada vez más pequeñas.




f) Indestructibilidad: La materia no se crea ni se destruye solo se transforma. à Antonio Lavoisier.




g) Gravedad: Cuando la atracción se ejerce entre la tierra y los cuerpos. A la gravedad se debe el peso de los cuerpos.



1.3 Propiedades Particulares de la materia


a) Dureza


Resistencia de los cuerpos a ser rayados, cortados o penetrados. La materia más dura que se conoce es el diamante. Son muy blandos la cera, el jabón, etcétera.


- Tienen resistencia a ser rayados por otros. Ejemplo: la piedra, el mármol, etc.


b) Tenacidad


Resistencia de los cuerpos a deformarse o romperse cuando se les aplica una fuerza. Lo contrario a la tenacidad es la fragilidad. El acero es tenaz y el vidrio es frágil.


- Tienen resistencia a ser rotos. Ejemplo: el acero.




c) Maleabilidad


Capacidad de los sólidos para convertirse en láminas delgadas. Los metales son maleables. Se hacen láminas de hierro, zinc, estaño, etc. El oro es el más maleable, sus láminas pueden ser tan delgadas que son transparentes y flotan en el aire.


- Algunos cuerpos se dejan reducir a láminas muy delgadas. Ejemplo: el oro, la plata, el cobre, etc.



d) Ductibilidad


Es la propiedad que tienen algunas materias, principalmente los metales, de estirarse para formar hilos o alambres.
Se elaboran alambres de hierro, cobre, aluminio. El oro y la plata son de los más dúctiles porque con ellos se obtienen los hilos más delgados.


- Algunos cuerpos se pueden reducir a hilos muy finos. Ejemplo: la plastilina, el oro, la plata, etc.



e) Elasticidad


Algunos cuerpos recuperan su forma y volumen cuando cesa la fuerza que los deforma. Ejemplo: el globo, el elástico, la liga, la plastilina, etc.




f) Expansibilidad


- Ocupar todo el volumen que hay disponible.

- Mediante la cual todos los gases ocupan el mayor espacio posible por un incremento de temperatura.


g) Compresibilidad


- Posibilidad de ocupar un volumen mínimo al comprimirlos o al hacer fuerza sobre ellos.

- Es la poca resistencia que ofrecen los gases a la reducción de su volumen.


h) Tensión Superficial


Propiedades de ciertos líquidos originados por las fuerzas de cohesión entre las moléculas del líquido y otros objetos.


- Fenómeno por el cual la superficie de un líquido tiende a comportarse como si fuera una delgada película elástica.

Ejemplo: una aguja de acero flotando en agua.


i) Viscosidad


Propiedad de los líquidos de circular con dificultad por conductos. En caso contrario nos referimos a FLUIDEZ. Ejemplo: el aceite es menos denso que el agua, pero es más viscoso que ella.


j) Temperatura


Podemos definir la temperatura como aquella propiedad de los cuerpos que nos permite determinar su grado de calor o frío, pero teniendo presente que calor y temperatura son cosas distintas.


Bibliografía:


http://html.rincondelvago.com/materia-en-estado-gaseoso_comportamiento-y-propiedades.html


http://lectura.ilce.edu.mx:3000/biblioteca/sites/telesec/curso1/htmlb/sec_119.html


http://www.masalto.com/tareas/articulos.phtml?consecutivo=2855&ficha_id=107&cat=053&seccion=003&subsecc=002&subcat=194&subj=475&pais=


http://html.rincondelvago.com/materia.html


http://www.hiru.com/es/geologia/geologia_01350.html

http://www.cespro.com/Materias/MatContenidos/Contquimica/QUIMICA_INORGANICA/materia_energia.htm A/materia_energia.htm


Propiedades físicas:



Las propiedades físicas son las características de una sustancia que se puedan medir u observar sin que cambie su composición. Las principales son las siguientes:


  • Organolépticas. Se determinan a través de los sentidos. Por ejemplo, el color, olor, sabor y textura.

· Estado físico. Describe el estado sólido, líquido o gaseoso de una sustancia.



· Punto de ebullición. Es la temperatura a la cual hierve un líquido. Por ejemplo, a nivel del mar el punto de ebullición del agua es 100º C y el del alcohol etílico es 78, 4º C.



· Punto de fusión. Es la temperatura a la cual una sustancia se funde. El punto de fusión del agua es de 0º C a nivel del mar y el de cobre es de 1 083º C. Recuerda que fusión es el cambio de estado de sólido a líquido.



· Solubilidad. Es la propiedad que muestran algunas sustancias de disolverse en un líquido a una temperatura determinada. Por ejemplo, en 100 ml. de agua, a una temperatura de 20º C se disuelven 36g de cloruro de sodio (sal de mesa) y sólo 20g de sulfato de sodio.



· Densidad. Es la relación entre la masa de una sustancia y su volumen. Se define como la masa por unidad de volumen.



Densidad = masa/volumen



Por ejemplo, la densidad del agua pura es 1g/cm3., la del aluminio 2,7g/cm3 y la del mercurio 13,6 g/cm3.



Estados Físicos de la materia:





http://practiciencia.com.ar/cfisicas/materia/plasma/index.html





1.- Sólido: átomos juntos

2.- Líquido: átomos semiseparados

3.- Gaseoso: átomos separados, dispersos.

4.- Plasma: Iones - Moléculas cargadas de electricidad.

5.- Coloides: Moléculas muy finas

Hacer ejemplos

1.- Diamante, Pirámides, campanas, piedra, puentes, hielo, frutas como: manzana.

2.- Cascada, lago, río, el agua, el mar, océano.







3.- Humo de los carros, de las fábricas, cuando usas el extintor, el aire, oxígeno, vapor de agua.






4.- Lámpara de plasma, televisor de plasma.

Los plasmas forman el estado de agregación, más abundante de la naturaleza. De hecho, la mayor parte de la materia en el Universo visible se encuentra en estado de plasma. Algunos ejemplos de plasmas son:
Producidos artificialmente:
En el interior de los
tubos fluorescentes
(iluminación de bajo consumo).
En las pantallas planas.
Materia expulsada para la propulsión de
cohetes
.
La región que rodea al
escudo térmico de una nave espacial durante su entrada en la atmósfera
.
El interior de los reactores de
fusión
.
Las
descargas eléctricas
de uso industrial.
Las
bolas de plasma
.
La
gelatina



Plasmas terrestres
:
Los
rayos
durante una tormenta.
La
ionosfera
.
La
aurora boreal
.
Plasmas espaciales y astrofísicos
:
Las
estrellas (por ejemplo, el Sol
).
Los
vientos solares
.
El
medio interplanetario (la materia entre los planetas del Sistema Solar), el medio interestelar (la materia entre las estrellas) y el medio intergaláctico (la materia entre las galaxias
).
Los
discos de acrecimiento
.
Las
nebulosas
intergalácticas.
Ambiplasma





5.- Ejemplos de sustancias coloidales son la pasta dentífrica, quesos, ciertas pinturas, gelatinas, plásticos, niebla, humo y esmog.



EL ÁTOMO

1. ¿Qué es el átomo?

- Es la mínima parte de la materia, en él se encuentran partículas subatómicas como protones (carga positiva), neutrones (sin carga) y electrones (carga negativa).

- El átomo es la parte más pequeña de un elemento químico en la que se puede obtener materia deforma estable, mantiene su identidad o sus propiedades y que no es posible dividir mediante procesos químicos.

- El átomo es la mínima porción de materia considerada como un sistema energético en equilibrio dinámico; está representado mediante un modelo matemático.

- LA PARTE MÍNIMA DE LA MATERIA, QUE SUS PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS SON INALTERABLES DE DONDE PROVEVIENEN O CAMBIAN, QUE SE SUBDIVIDE PROTÓN, NEUTRÓN, ELECTRÓN (PARTES SUBATÓMICAS), PUEDE REACCIONAR CON OTROS ÁTOMOS (MOLÉCULAS).


2. ¿Cuáles son las características o propiedades del átomo?


* Características o propiedades físicas

* Peso y Masa: hidrógeno 1,0079 uma (unidad de masa atómica)

* Volumen: 14,4 cm3

* Diámetro: 0, 00000001 cm. = 1 x 10 -8 cm.



* Características o propiedades químicas

· Número Atómico (Z): Número de protones o electrones del átomo.

. Masa atómica (A): Suma de protones, neutrones, electrones. Ejemplo: Hidrógeno: 1, 007

Electronegatividad:

Cantidad de energía que requiere un átomo para atraer a otro, para formar una molécula.


Densidad: Es la comparación entre la masa y el volumen que ocupa un cuerpo.


- Punto de fusión: Es el paso de estado sólido a líquido.


- Punto de ebullición: la ebullición o vaporización, es el paso del estado líquido al gaseoso.


- Radio atómico: Es la distancia del centro del núcleo hacia el exterior.


- Configuración electrónica: Es la distribución de los electrones por niveles de energía.


Los iones se forman cuando un átomo cede o gana electrones. Pueden ser cationes o aniones.


Los átomos se agrupan en: isótopos, isóbaros, isótonos e isoelectrónicos.


Los Isótopos son átomos de un mismo elemento, pues tienen el mismo número atómico, pero diferente número de masa.


El átomo cuenta con niveles de energía que van de menor a mayor. Son siete hasta el momento. Éstos a su vez, se dividen en subcapas de energía.

El orbital es la región del núcleo en la que se desplaza un determinado electrón. Las formas de los orbitales se obtienen mediante cálculos matemáticos complejos y son: s, p, d y f.


Los números cuánticos son un conjunto de números que permiten conocer la ubicación del electrón en la nube electrónica.

La configuración electrónica es la distribución de los electrones entre los distintos orbitales.

http://losdefensores.blogspot.com/2005/06/propiedades-quimicas-del-atomo.html

http://www.astromia.com/glosario/atomo.htm




3. ¿Cómo está estructurado el átomo? Estudio de cada una de ellas.


El átomo presenta dos partes:

1.- El núcleo atómico que es la parte central. Aquí se concentra toda la masa positiva porque se localizan los protones y los neutrones.

Los protones (son partículas del núcleo con carga positiva) y los neutrones (partículas del núcleo sin carga eléctrica).

2.- La nube electrónica o corona, formada por siete niveles de energía en donde se localizan los electrones (partículas con carga negativa). Los niveles a su vez se dividen en subniveles de energía y estos a su vez en orbitales.


4. ¿Cuáles son las clases de átomos?


- Hay más de 100 clases de átomos, y lo que los hace diferentes es el número de electrones, protones y neutrones que contiene cada átomo.


http://correo.ccmc.unam.mx/~takeuchi/nano/atomos.htm


- Hoy sabemos que únicamente hay como 100 clases de átomos. Estos átomos se combinan para formar lo que podemos ver, tocar, gustar y oler, pero no podemos ver los átomos individuales, porque son increíblemente pequeños. Por ejemplo, varios cientos de billones de átomos de carbono, forman el punto con que termina esta frase.


http://j.orellana.free.fr/textos/atomo3.htm




5. Desarrollo del estudio del átomo. Explicación y descripción de las teorías.


- Los modelos atómicos son representaciones que se elaboraron para facilitar la comprensión y el estudio del comportamiento del átomo.



- Según la teoría atomista de Leucipo y Demócrito, la materia estaba compuesta por un número indefinido de partículas indivisibles llamadas átomos.




- La teoría atómica de Dalton (1766 - 1844). Sostiene que los átomos son partículas esféricas minúsculas, indivisibles, inmutables e iguales entre sí en cada elemento.




- La teoría atómica de Thomson (1856 - 1940). Demostró que al interior de los átomos hay unas partículas diminutas con carga eléctrica negativa llamados electrones, deduciendo que el átomo era una esfera de carga positiva con electrones incrustados en su interior.





- El modelo atómico de Rutherford (1871-1937), demostró que los átomos están vacíos en su mayor parte y que poseen un núcleo cargado positivamente en su centro alrededor del cual giran los electrones.






- La teoría de Bohr (1885-1962), propuso que los electrones giraban alrededor del núcleo en niveles bien definidos. Pero su teoría solo funcionaba con el átomo del hidrógeno que tiene un único electrón.








- El modelo atómico de Sommerfeld añade que los orbitales giran en forma circular y de manera elíptica formando subniveles de energía. Sin embargo, no permite explicar la estructura interna de átomos con varios electrones.


- En el modelo atómico moderno o modelo mecánico cuántico, Schrödinger describe a los electrones a partir de una función de onda cuyo cuadrado muestra una probabilidad muy elevada de encontrar un electrón en la zona llamada orbital.


COMPLEMENTACIÓN DE LAS TEORÍAS:

TEORÍA ATOMISTA

Desde hace mucho tiempo la humanidad indagó sobre la estructura interna de la materia. Su estudio comienza en el siglo V a.C. cuando los filósofos Leucipo y Demócrito consideraban que la materia estaba compuesta por un número infinito de partículas indivisibles a las que llamaron átomos. Demócrito se basaba en la idea de que una fruta se podía dividir en la mitad y luego en su cuarta parte y así sucesivamente, hasta llegar a una partícula cuyas propiedades eran distintas de las propiedades de la fruta. Así surgió la idea filosófica acerca del átomo la cual se convertiría en teoría atomista.

En el año 384 a.C. Aristóteles propuso que la materia era producto de la unión de 4 elementos básico: agua, aire, fuego y tierra. Aristóteles fue el filósofo con mayor influencia en Grecia. Sus ideas cerca de la estructura de la materia predominaron durante casi dos milenios, después de su muerte en el año 323 a.C. Así los aportes hechos por Leucipo y Demócrito fueron descartados hasta que en el siglo XIX Jhon Dalton retomó esos aportes para proponer una teoría acerca de la constitución de la materia.


TEORÍA ATÓMICA DE DALTON

Las ideas básicas publicadas en 1808 se pueden resumir en los siguientes puntos:

* Un elemento está constituido por partículas muy pequeñas, de forma esférica e indivisibles llamadas átomos.

* El átomo es indestructible, puesto que en las reacciones químicas más violentas conserva sus propiedades, en tanto que cuando se combina con otros solo cambia su distribución.

* Los átomos de un mismo elemento son idénticos y presentan las misma propiedades. En cambio, los átomo de electos diferentes presenta propiedades distintas.

* Los átomos cuando se unen para formar un compuesto lo hacen en números enteros y sencillos.


TEORÍA ATÓMICA DE THOMSON

Luego de las ideas propuestas por Dalton surgieron varios científicos que se dedicaron al estudio de los fenómenos de la electricidad. Entre ellos William Crookes quien diseño un tubo de rayos catódicos que incluía en un imán. Con ello se demostró que esos rayos eran desviados por el campo magnético del imán, lo que significaba que eran partículas cargadas eléctricamente.

En 1897 el físico británico Joseph Thomson demostró que estas partículas también podían ser desviadas por campos eléctricos con ayuda de un tubo de rayos catódicos, en el cual incluyó dos placas cargadas eléctricamente y una placa de sulfuro de zinc. Esto permitía reconocer la desviación de los rayos catódicos mediante unos destellos. En esta experiencia dichos rayos eran desviados hacia la placa positiva por lo que debían poseer una carga negativa; estos fueron llamados electrones.

Thomson propuso el primer modelo atómico. Para él el átomo era una esfera uniforme cargada positivamente, en la cual se encontraban incrustadas partículas negativas llamadas electrones, de manera que el conjunto sea eléctricamente neutro. También demostró que los electrones podían ser arrancados cuando se les suministraba suficiente energía lo que permitía afirmar que el átomo si era divisible. A este modelo se le conoce como budín de pasas.


MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD

Rutherford tomo los conceptos establecidos en el modelo atómico de Thomson y decidió hacer sus propias experiencias. Diseñó un experimento que consistía en bombardear una lámina muy fina de oro con partículas alfa provenientes del polonio, un material radioactivo.

Utilizó también una placa de sulfuro de zinc que rodeaba la lámina bombardeada y le permitía observar los desvíos de las partículas por medio de destellos. En esta experiencia Rutherford observó que la mayoría de los rayos alfa atravesaba la lámina sin sufrir desviaciones; otras tenían un desvío significativo y muy pocas rebotaban. Esto lo indujo a pensar que los rayos alfa que poseen carga positiva, rebotaban al incidir directamente en zonas muy pequeñas y de carga positiva.

En 1911 basándose en este experimento Rutherford propone un nuevo modelo atómico llamado modelo planetario por su semejanza con el sistema planetario solar. Sus principales postulados son:

- El átomo posee un núcleo pequeño con una carga positiva. Este conserva casi toda la masa del átomo con los electrones que giran alrededor.

- Los electrones están girando en trayectorias circulares a una gran distancia del núcleo. Las fuerzas entre el núcleo y los electrones se anulan entre sí.

- Las partículas alfa no son desviadas por los electrones debido a que tienen mayor masa que estos.

Este modelo fue aceptado por mucho tiempo pero no cumplía con las leyes del electromagnetismo. Estas anunciaban que toda partícula cargada en movimiento, como es el caso del electrón, emite radiación electromagnética lo que provocaría la disminución de la energía del electrón. En consecuencia, el electrón debería describir una trayectoria circular cada vez más pequeña hasta colapsar con el núcleo.


TEORÍA ATÓMICA DE BOHR

Mientras Rutherford proponía un nuevo modelo atómico, el físico Max Planck había logrado concluir que la energía está cuantizada en pequeños paquetes de energía llamados cuantos o fotones, por lo que un cuerpo, al absorber o emitir energía lo hace en un número entero de cuantos de energía.

Bohr al conocer que Planck había determinado y cuantizado las ondas electromagnéticas, solucionó las dificultades de Rutherford con respecto a dichas ondas. Planteó que el electrón al girar alrededor del núcleo no perdía ni ganaba energía puesto que se encontraba girando en órbitas definidas llamadas estados estacionarios. Un electrón solo perdía o ganaba energía cuando saltaba de un estado a otro. En la actualidad los estados estacionarios son conocidos como capas o niveles energéticos.

En 1913 Bohr describió el átomo de hidrógeno y propuso los siguientes postulados:

- El electrón gira alrededor del núcleo en órbitas circulares con una cantidad de energía definida sin perder ni ganar energía.

- Cuando el electrón del hidrógeno se encuentra en la órbita más cercana al núcleo, se dice que se halla en un estado fundamental o basal. Si el electrón absorbe energía en forma de fotones ya sea por intermedio de luz, calor o electricidad, este haciende a un nivel de mayor energía, llamado estado excitado.

- Cuando un electrón en estado excitado desciende a un estado inferior de energía, emite energía en forma de fotones. Un electrón puede presentar varios estados excitados, pero solo un estado fundamental.


MODELO ATÓMICO DE SOMMERFELD

El modelo de Bohr permitió explicar adecuadamente el espectro del átomo de hidrógeno, pero fallaba al intentar aplicarlo a átomos con más de un electrón. Luego que se descubrieran las líneas espectrales Zeeman halló que estas se desdoblaban en otras líneas más finas, por lo que en 1916 Sommerfeld modificó el modelo de Bohr, y sugirió que estas líneas desdobladas eran los subniveles y que además los electrones giran en forma circular y de maneras elípticas más no de modo coplanario. Estas formas elípticas se traducirían en los subniveles de energía.

El modelo atómico propuesto por Bohr y corregido por Sommerfeld se denomina modelo cuántico, esto se debe porque emplea conceptos de la mecánica clásica y de la teoría cuántica.



Bibliografía:

- http://www.hiru.com/es/kimika/kimika_00100.html

- http://www.monografias.com/trabajos/teoatomicas/teoatomicas.shtml

- http://html.rincondelvago.com/atomo_10.html

- http://www.conocimientosweb.net/zip/article998.html

- http://www.soko.com.ar/Fisica/cuantica/Atomo.htm

- http://www.proyectosalonhogar.com/Quimica/Teorias_atomicas.htm