La materia, un componente del universo: tomos y nanotecnología
Documento de Espa Semipresencial sobre la materia, un componente del universo. El Pdf, para Bachillerato en Ciencias, explora los tomos, la nanotecnología y los biomateriales, incluyendo actividades para verificar el aprendizaje y un ejercicio resuelto.
Ver más32 páginas
Visualiza gratis el PDF completo
Regístrate para acceder al documento completo y transformarlo con la IA.
Vista previa
ESPA Semipresencial
Ámbito CT - Bloque 10 - Materia y energía
Tema 1: La materia. Un componente del Universo
Tema 1. La materia, un componente del Universo
Actividad de lectura Belén y Teresa acaban de sentarse a desayunar. Sus gustos son tan distintos que en la mesa hay de todo: cubiertos, vasos, café y té en tazas, platos con tostadas, revueltos, verduras, dulces ... Cosas de distintas formas y colores, aparentemente muy diferentes unas de otras.
Pero ... ¿ realmente son tan diferentes? ¿ De qué está hecho todo lo que nos rodea?
Sin saber por qué, esas fueron las preguntas que le vinieron a la cabeza a Belén cuando se sentó, vio todo lo que tenía por delante y cayó en la cuenta de que la materia es tan "diversa", tan distinta una de otra.
En la actualidad los científicos tienen una idea bastante aproximada de cuál es la respuesta a esas preguntas.
Pero no creas que ha sido un camino fácil encontrar respuestas satisfactorias.
Han sido necesarios muchos siglos de investigación, muchas teorías incompletas y muchos grandes cerebros para llegar al conocimiento que hoy tenemos sobre la constitución de la materia.
En este tema vas a aprender las ideas fundamentales que hoy día tenemos sobre estas cuestiones.
Los átomos
Teresa está desayunando un bizcocho, y al partirlo se le ha desmigajado. ¿ Serán esas pequeñas migas la estructura básica de la materia?
Hace ya mucho que se sabe que no, que incluso la miga más pequeña de la imagen aún puede dividirse en otras más pequeñas, y éstas en otras aún menores ...
Esto lleva a pensar que en algún momento tras muchas divisiones, se llegaría a la "miga que no se puede dividir", el componente básico del bizcocho ... los átomos.
Pero ... ¿ qué es un átomo?
1ESPA Semipresencial Ámbito CT - Bloque 10 - Materia y energía Tema 1: La materia. Un componente del Universo
¿Cómo es un átomo?
Importante Los átomos son los componentes básicos de la materia. Un átomo está constituido por:
- La corteza donde se encuentran los electrones (con carga eléctrica negativa).
- El núcleo que es la parte central del atomo, formado por los protones (con carga eléctrica positiva) y neutrones (sin carga).
En el núcleo se concentra aproximadamente el 99.99% de la masa total del atomo y tiene carga positiva.
Atomo de Carbono + + + + + + - Neutrones Nucleo - Protones - Electrones - Corteza Imagen en Wikihow. Licencia cc
Curiosidad sobre los átomos
Los dibujos engañan
Cuando se ven dibujos de un átomo, parece que protones, neutrones y electrones son del mismo tamaño, y que el núcleo es bastante grande. ¿ No es así?
Los átomos son muy pequeños, mucho, tanto que no se ven ni con el más potente de los microscopios. Pero a pesar de ello los científicos tienen medios para averiguar lo grandes que son, para medirlos.
O Esas medidas les llevan a la sorprendente conclusión de que el espacio que ocupa el núcleo es enormemente reducido respecto al del átomo.
Tanto, que si el núcleo tuviese el tamaño de un guisante y lo situásemos en el centro de un campo de fútbol, el átomo sería una esfera (casi hueca) cuyos límites pasarían por las porterías del campo.
Los electrones serían como mosquitos volando por el campo.
Para ser exactos, el volumen del átomo es unas 1015 veces mayor que el volumen del núcleo.
En este vídeo -Idioma inglés, substitulado en español- te lo explican muy bien.
Vídeo de TEDEd en YouTube
2ESPA Semipresencial Ámbito CT - Bloque 10 - Materia y energía Tema 1: La materia. Un componente del Universo
Modelos atómicos históricos
Importante X MODELO THOMSON MODELO RUTHERFORD
Un poco de Historia
Si tenemos en cuenta que la idea del átomo aparece en Grecia en el siglo V a.c., es normal que, hasta llegar al modelo actual de estructura atómica, se hayan ido sucediendo diversas teorías, que siempre eran posteriormente descartadas debido a nuevas experiencias y descubrimientos sobre la naturaleza del átomo.
La base del modelo actual se debe a Bohr, aunque posteriormente ha sido mejorado por Sommerfeld y Schrödinger, entre otros.
En este enlace puedes conocer algo más sobre los modelos históricos más importantes.
La Modelos atómicos
| Año | Científico | Descubrimientos experimentales | Modelo atómico |
| 1808 | John Dalton | Durante el s.XVIII y principios del XIX algunos científicos habían investigado distintos aspectos de las reacciones químicas, obteniendo las llamadas leyes clásicas de la Química. | La imagen del átomo expuesta por Dalton en su teoría atómica, para explicar estas leyes, es la de minúsculas partículas esféricas, indivisibles e inmutables, iguales entre sí en cada elemento químico. |
| 1897 | J.J. Thomson | Demostró que dentro de los átomos hay unas partículas diminutas, con carga eléctrica negativa, a las que se llamó electrones. | De este descubrimiento dedujo que el átomo debía de ser una esfera de materia cargada positivamente, en cuyo interior estaban incrustados los electrones. (Modelo atómico de Thomson.) |
| 1911 | E. Rutherford | Demostró que los átomos no eran macizos, como se creía, sino que están vacíos en su mayor parte y en su centro hay un diminuto núcleo. | Dedujo que el átomo debía estar formado por una corteza con los electrones girando alrededor de un núcleo central cargado positivamente. (Modelo atómico de Rutherford.) |
| 1913 | Niels Bohr | Espectros atómicos discontinuos originados por la radiación emitida por los átomos excitados de los elementos en estado gaseoso. | Propuso un nuevo modelo atómico, según el cual los electrones giran alrededor del núcleo en unos niveles bien definidos. (Modelo atómico de Bohr.) |
3
ESPA Semipresencial Ámbito CT - Bloque 10 - Materia y energía Tema 1: La materia. Un componente del Universo
Comprueba lo aprendido
Autoevaluación de la materia
- ¿ En qué parte de los átomos se concentra la mayor parte de su masa? En el núcleo. En la corteza. Se encuentra uniformemente distribuida por todo el átomo.
- ¿ Cuál de las tres partículas subatómicas tiene carga eléctrica negativa? El neutrón. El electrón. El protón.
Comprueba lo aprendido
- Indica si las siguientes afirmaciones, referidas al átomo, son ciertas o no. a) Todas las partículas que forman un átomo tienen carga, positiva o negativa. Verdadero Falso b) El núcleo tiene carga positiva y la corteza negativa. Verdadero Falso c) El núcleo, a pesar de poseer más masa que la corteza, ocupa muy poco espacio. Verdadero Falso
4ESPA Semipresencial Ámbito CT - Bloque 10 - Materia y energía Tema 1: La materia. Un componente del Universo
Ordenados se estudian mejor
Ya sabes que toda la materia está formada por átomos. Pero, ¿son todos los átomos iguales? Y si son diferentes ... ¿ Cuántos distintos hay? ¿ En qué se diferencian unos de otros?
Si sigues leyendo este apartado lo descubrirás.
En la naturaleza hay 94 tipos de átomos diferentes (y otros cuantos más obtenidos de forma artificial), que corresponden a los distintos elementos químicos que existen. Cada uno de ellos tiene su nombre y, además, para representarlos de forma sencilla los científicos le han puesto un símbolo con una letra, a lo sumo dos (la primera en mayúsculas y la segunda en minúsculas), a cada elemento. Por ejemplo, el oxígeno es la O, el hidrógeno la H, el sodio Na, el cloro Cl, el carbono C, el calcio Ca y así sucesivamente.
Puedes ver los nombres y los símbolos de todos los elementos en la tabla periódica, que es como se llama a la forma en la que los científicos los han organizado para poder estudiarlos más fácilmente.
Tabla Periódica de los Elementos
TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS
| Grupo | ||||||||||||||||||
| Periodo | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
| 1 | H 1.008 Hidrogeno | He 4,003 Helic | ||||||||||||||||
| LIQUIDO | No metales | |||||||||||||||||
| 3 | 10 | |||||||||||||||||
| 2 | Be Nº atómico 0 Simbolo Masa atómica Nombre Xx 00.00 Nombre | GAS | Semimetales | B 10.81 Boro | C 12.01 Carbono | N 14.01 Nitrógeno | C 16 Oxigeno | F 18.99 Flúor | Ne 20.18 Neón | 18 | ||||||||
| 3 | Mg 24,31 | AI 26 98 | S 28.08 Silicio | P 30.97 Carbono | S 32.07 | C 35.45 Cloro | Ar 39.95 Argón | |||||||||||
| 19 | 20 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 28 | 29 | 30 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | ||||
| 4 | K 39.10 Potasio | Ca 40.08 Calcio | Sc 44.96 Escandio | Ti 47.90 Titanio | V 50.94 Vanadio | Cr 52.00 Cromo | Mn 54.94 Manganeso | Fe 55 85 Hierro | Co 58.93 Cobalto | Ni 58.70 Niquel | Cu 63 55 Cobre | Zn 65.38 Zinc | Ga 69.72 Gali | Ge 72.59 Germanio | As 74,92 Arsenio | Se 78.96 Selenio | Br 79.90 Bromo | Kr 33.80 Kripton |
| 37 | 38 | 39 | 41 | 42 | 43 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | |||
| 5 | Rb 85.47 Rubidio | Sr 87 62 Estroncio | Y 88 91 Itrio | Zr 91.22 Zirconio | Nb 92.21 Niobio | Mo 95.94 Molibdeno | Tc (97) Tecnecio | Ru 101.07 Rutenio | Rh 102.91 Rodio | Pd 106.42 Paladio | Ag 107.87 Plata | Cd 112,40 Cadmio | In 114.82 Indic | Sn 118.69 Estaño | Sb 121.75 Antimonio | Te 127.60 Telurio | I 126,90 Yodo | Xe 131.3 Xenon |
| 76 | 73 | 78 | 79 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | |||||||||
| 6 | Cs 132,91 Cesio | Ba 137.33 Bario | Hf 178.49 Hafnio | Ta 180.95 Tantalio | W 183.85 Wolframio | Re 186.21 Renio | Os 190.24 Osmio | Ir 192.22 Iridio | Pt 195.09 Platino | Au 196,97 Oro | Hg 200,59 Mercurio | TI 204,37 Tali | Pb 207,19 Plomo | Bi 208,98 Bismuto | Po (209 Polonio | At (210) Astato | Rn (222) Radón | |
| 87 | 88 | 89 - 103 | 104 | 10 | 106 | 107 | 108 | 109 | 110 | 111 | 112 | 113 | 114 | 115 | 116 | 117 | 118 | |
| 7 | Fr (223) Francio | Ra (226 Radio | Rf (261) Rutherfodio | Db (262) Dubnio | Sg (263) Seagorbio | Bh (264) Dubnio | Hs (265) Hassio | Mt (268 Meitnerio | Ds (281) Darmstadtio | Rg [282) Roentgenio | Cn (285) Copernicio | Nh 286 Nihonio | FI 287 Flerovio | Mc 293 Moscovio | LV 293 Livermonio | Ts Tenesino | Og 294 Oganeson | |
| * | 6 | La 138.91 Lantano | Ce 140.12 Cerio | Pr 140.91 Praseodimio | Nd 144.24 Neodimio | Pm (145) Promecio | Sm 150.35 Samario | Eu 151.96 Europio | Gd 157.25 Gadolinio | Tb 158,93 Terbio | Dy 162.50 Disprosio | Ho 164.93 Holmio | Er 167.26 Erbio | Tm 168.93 Tulio | Yb 173.04 Iterbio | Lu 174.97 Lutecio | ||
| 103 | 89 | 90 | 91 | 92 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 | 101 | 102 | |||||
| ** | 7 | A (227) Actinio | Th 322.04 Thorio | Pa (231) Protoactinio | U 238.03 Uranio | Np (237) Neptunio | Pu (244) Plutonio | Am (243 Americio | Cm (247) Curio | Bk (247) Berkelio | cf (251) Californio | Es (254) Einstenio | Fm (257) Fermio | Md (258) Mendelevio | No (255) Nobelio | Lr (260 Laurencio | ||
| Litio | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 11 | Na 22.99 Sodio | Magnesio | Aluminio | Azufre | 2 | 1 | SÓLIDO | Metales | F 6.94 9.01 Berilio | ARTIFICIAL Inertes | |
| 55 | 56 | 57 - 71 | 72 | 74 | 75 | |||||||||||||
| 31 |
No te preocupes, porque no tendrás que aprendértela de memoria ... Aunque sí tendrás que saber obtener información de ella, y saberte los símbolos de los elementos más comunes!
Para ayudarte a aprender los símbolos de cada elemento, puedes practicar en esta página web de Educaplus:
Empareja símbolos y nombres
5
¿Non has encontrado lo que buscabas?
Explora otros temas en la Algor library o crea directamente tus materiales con la IA.
