viernes, 7 de marzo de 2008

Porpiedades Particulares de la Materia

§.-☻La matria☻-.§

Concepto:

  • Denominamos materia a todo aquello que podemos percibir con nuestros sentidos.
  • Es el término para referirse a los constituyentes de la realidad material objetiva, entendiendo por objetiva que pueda ser percibida de la misma forma por diversos sujetos. Se considera que es lo que forma la parte sensible de los objetos perceptibles o detectables por medios físicos.

Propiedades generales de la materia:

Inercia: Es la propiedad de los cuerpos que hace que éstos tiendan a conservar su estado de reposo o de movimiento y solamente pude cambiar su estado por una fuerza mayor.

ejemplo: cundo vas en un automovil y el auto choca las personas que van a dentro tienden a ir hacia adelante a la misma velocidad que iva el automovil esto se da por propiedad de inercia.

Porosidad: Son los espacios que estas entre los atomos y moleculas de la materia.

Ejemplo: Los ladrillos .

Indestructibilidad: Esta propiedad nos dice que un cuerpo no se crea ni se destruye solo se tranforma

Ejemplo: Los humanos.

Extencion: Nos dice que todo cuerpo un lugar en el espacio.

ejemplo: las piedras.

Gravedad: La gravedad, denominada también fuerza gravitatoria, fuerza de gravedad, interacción gravitatoria o gravitación, es la fuerza que experimentan entre sí los objetos con masa. Sus efectos son siempre atractivos.

ejemplo: Cuando un meterito se acerca a un planeta y entra en el alcanse de la gravedad en atraido rapidamente.

Propiedades particulares de la materia:

Dureza: Capacidad de un material para resistir a las ralladuras o a las muescas, La dureza es la capacidad que tiene un material de soportar esforzos sin que se deforme permanentemente

Ejemplo:

- metal

- acero

- diamante (considerado el material mas duro del mundo)

- si un clavo puede rayar un cristal, el clavo es más duro

- titaneo

Tenacidad: es la resistencia que opone un material a que se propaguen fisuras o grietas

Ejemplos:

- fierro

- oro

- acero

- todas las clases de metales

Maleabilidad: Propiedad de ciertos metales de hacerse láminas más o menos finas en frío o en caliente.

- el aluminio

- el oro

Ductibilidad: Capacidad de un material para ser deformado plásticamente sin presentar fractura.

- metales

- oro

Elasticidad: Propiedad que tienen los materiales para recobrar su forma inicial después de haber sido estirados o deformados

- elásticos

- resortes

Expansibilidad: Propiedad que presenta un cuerpo de tener capacidad para ocupar un volumen mayor.

- gases

Compresibilidad: La compresibilidad es una propiedad de la materia a la cual se debe que todos los cuerpos disminuyan de volumen al someterlos a una presión o compresión determinada manteniendo constantes otros parámetros.

- gases.

Tensión superficial: Fuerza de atracción entre las moléculas de la superficie de un líquido y de las moléculas por debajo de ellas que permite que los líquidos presentan una gran tendencia a formar gotas.

- una aguja de acero flotando en un vaso de acero

Viscosidad: La viscosidad es la oposición que muestra un fluido a las deformaciones tangenciales

- Ejemplo:

la leche y el agua. Líquidos con altas viscosidades no forman salpicaduras.

Temperatura: Grado de calor que posee una sustancia o un cuerpo.

- la temperatura no es igual en todos las materias.

Ejemplo:

el hielo tiene una temperatura muy baja. La lava tiene temperatura muy alta.

♀Estados físicos de la materia: ♀

Líquidos:


Los líquidos, al igual que los sólidos, tienen volumen constante. En los líquidos las partículas están unidas por unas fuerzas de atracción menores que en los sólidos, por esta razón las partículas de un líquido pueden trasladarse con libertad.

El número de partículas por unidad de volumen es muy alto, por ello son muy frecuentes las colisiones y fricciones entre ellas.


Así se explica que los líquidos no tengan forma fija y adopten la forma del recipiente que los contiene. También se explican propiedades como la fluidez o la viscosidad

Sólidos:


Los sólidos se caracterizan por tener forma y volumen constantes. Esto se debe a que las partículas que los forman están unidas por unas fuerzas de atracción grandes de modo que ocupan posiciones casi fijas.


En el estado sólido las partículas solamente pueden moverse vibrando u oscilando alrededor de posiciones fijas, pero no pueden moverse trasladándose libremente a lo largo del sólido.
Las partículas en el estado sólido propiamente dicho, se disponen de forma ordenada, con una regularidad espacial geométrica, que da lugar a diversas estructuras cristalinas.

Gaseosos:

Los gases, igual que los líquidos, no tienen forma fija pero, a diferencia de éstos, su volumen tampoco es fijo. También son fluidos, como los líquidos.


En los gases, las fuerzas que mantienen unidas las partículas son muy pequeñas. En un gas el número de partículas por unidad de volumen es también muy pequeño.


Las partículas se mueven de forma desordenada, con choques entre ellas y con las paredes del recipiente que los contiene. Esto explica las propiedades de expansibilidad y compresibilidad que presentan los gases: sus partículas se mueven libremente, de modo que ocupan todo el espacio disponible. La compresibilidad tiene un límite, si se reduce mucho el volumen en que se encuentra confinado un gas éste pasará a estado líquido.


Al aumentar la temperatura las partículas se mueven más deprisa y chocan con más energía contra las paredes del recipiente, por lo que aumenta la presión

Plasma:

La definición que se enseña nos dice: "El plasma es un conjunto cuasineutral de partículas con portadores libres de carga eléctrica, el cual desarrolla comportamiento colectivo". Analicemos por partes esta definición. Lo más importante es que en el plasma se encuentran portadores de carga eléctrica libres. Los átomos están al menos parcialmente ionizados. El grado de ionización no tiene que ser muy grande, si el tamaño de la formación de plasma es lo suficientemente extensa. Este estado se encuentra en el espacio.

El estado plasmático todavía lo podemos subdividir en algunos cuantos grupos más:

· Plasma común: las capas de electrones de los átomos son parcialmente deterioradas (debido a una alta temperatura o presión). Los electrones libres son responsables de las características plasmáticas de la sustancia en cuestión.

· Plasma termonuclear: Las capas electrónicas de los átomos no existen, la sustancia es una mezcla de núcleos “pelados” y electrones libres. En éste estado se encuentran el plasma en los núcleos de las estrellas, donde se da lugar la síntesis TN.

· Plasma de nucleones: Debido a muy altas temperaturas o presiones, los mismos núcleos Atómicos son despedazados.Encontramos también este tipo de plasma en las capas exteriores de una supernova explotando, donde su comienzo desarrolla una onda de choque de gas presionado.

· Plasma de Quarks-gluones: en altas energías los nucleones mismos se desmenuzan en sus constituyentes: los quarks y los gluones. En ese estado se encontraba la materia quizá hasta el primer décimo de microsegundo después del comienzo del Universo y artificialmente se logró reproducir este estado de la materia en el CERN en el año 2000.

. En estado plasmático se encuentran los núcleos y atmósferas de las estrellas, el núcleo de nuestra galaxia, las nebulosas y la mayoría de los objetos en el Universo. En la Tierra nos encontramos con el plasma en los canales de los rayos, en diferentes descargas eléctricas y el plasma es también creado artificialmente e investigado en los laboratorios.

Estructura fibrosa

Coloide:

En química un coloide, suspensión coloidal o dispersión coloidal es un sistema fisco-químico compuesto por dos fases: una continua, normalmente fluida, y otra dispersa en forma de moléculas de pequeño tamaño

Ejemplo: aerosoles.

Fuentes:

* http://es.wikipedia.org/wiki/Inercia

* http://es.wikipedia.org/wiki/Compresibilidad

* * http://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura

* http://www.aldebaran.cz/astrofyzika/plazma/basics_es.html

El átomo

Unidad mínima de un elemento.
ar.geocities.com/astroasa/diccionario_astro.htm

Es la unidad más pequeña de un elemento químico, alrededor de un tercio de un nanómetro en diámetro. Los átomos forman las moléculas y los objetos sólidos. http://www.nano.org.uk/vocab_terms.htm
www.nanooze.org/spanish/glossarysp.html

Componente más pequeño de un elemento químico que retiene las propiedades asociadas con ese elemento. Los átomos están compuestos de protones, neutrones y electrones; el número de protones determina la identidad del elemento.
www.astrocosmo.cl/glosario/glosar-a.htm

Partícula más pequeña que poseen las propiedades de un elemento. Toda la materia está compuesta por átomos.
www.puc.cl/quimica/agua/glos1.htm

Es la menor porción de un elemento la cual no tiene carga eléctrica, y puede entrar en combinaciones químicas.
www.fortunecity.com/campus/dawson/196/definiciones.htm

Átomo, la unidad más pequeña posible de un elemento químico. En la filosofía de la antigua Grecia, la palabra "átomo" se empleaba para referirse a la parte de materia más pequeño que podía concebirse
fisicatomica.wikidot.com/system:page-tags-list

La unidad más pequeña de la materia que es única a un elemento particular. Son los últimos componentes de toda materia.

Teoría de leucipo y democrito:

Demócrito pensó en la idea de que todos los cuerpos materiales son agregados de innumerables partículas tan pequeñas que no son visibles por los ojos humanos, los llamaron átomos (del griego indivisibles). Creía que había cuatro clases diferentes de átomos: los átomos de la piedra, pesados y secos; los átomos de agua, pesados y húmedos; los átomos de aire, fríos y ligeros, y los átomos de fuego, fugitivos y calientes.


Por una combinación en estas cuatro clases de átomos se suponía que están hechas todas las materias conocidas. El suelo seria una combinación de átomos de piedra y agua. Los de una planta serian átomos de piedra y agua, procedentes del suelo y átomos de fuego procedentes del sol. Por esta causa los troncos de madera seca que han perdido átomos de agua pueden arder, desprendiendo átomos de fuego (llamas) y dejando átomos de piedra(cenizas).

Esta teoría que propuso Leucipo y Demócrito no tubo gran aceptación entre los filósofos griegos y romanos, así que el átomo fue olvidado ya que la teoría de que el universo estaba compuesto por cuatro elementos (tierra, agua, fuego y aire), resulto mucho más popular, aceptada y propagada por “eruditos”, como Aristóteles

Teoría atómica de Dalton

Dalton expuso su teoría atómica en su obra A new system of chemical philosophy en 1808, la cual afirma:

Los elementos están constituidos por átomos, partículas discretas de la materia, que son indivisibles e inalterables.

Todos los átomos de un mismo elemento son idénticos en masa y propiedades


Los átomos de distintos elementos tienen diferente masa y propiedades.

Los compuestos se forman por la unión de átomos de los correspondientes elementos en una relación constante y sencilla en numero.


La hipótesis de Dalton, tuvo vigencia durante mucho tiempo, la cual manejó que el átomo era indivisible.

Dalton puso símbolos a elementos simples.

I.3 Otras teorías

Después de las teorías explicadas anteriormente surgieron las siguientes teorías:

· J. Chadwick: descubrió el neutron. Pensó que si los protones estaban unidos estos al tener la misma carga se repelen, y supuso que tenia que haber otras partículas entre los protones para que estuvieran juntos. Estos fueron los neutrones.

· El átomo de Bohr. Añadió al modelo de Rutherford:

· eel El electrón en su orbita no emite energía y se mueve a gran velocidad.

· El electrón puede pasar de una orbita a otra absorbiendo o desprendiendo energía.


II.1 Modelo de Thomsom

Hasta los últimos años del siglo XIX, el modelo aceptado del átomo se parecía a una bola de billar ( una pequeña esfera sólida). En 1897, J.J. Thomson cambió la visión moderna del átomo con el descubrimiento del electrón. Thomson sugiere que el átomo no es una partícula 'indivisible' como John Dalton había dicho, sino más bien es un rompecabezas compuesto de piezas todavía más pequeñas.

El electrón se origina en la investigación sobre una curiosidad científica del siglo XIX: el tubo de rayo catódico.Thomson descubrió que el misterioso rayo resplandeciente se torcía hacia una placa eléctrica cargada positivamente. Thomson dio su teoría , y posteriormente se probó que estaba en lo cierto, lo que sucedía en realidad es que el rayo estaba compuesto de pequeñas partículas o pedazos de átomos que llevaban una carga negativa. Más tarde, a estas partículas se las llamó electrones. Las particulotas cargadas positivamente se llamaron protones.


A partir de Haber descubierto el electrón, Thomsom se imagino un átomo como una bola positiva con electrones incrustados en ella, de tal forma que podía perder o ganar electrones, también afirmó que un átomo en principio era neutro.

El modelo de Thomsom también daba explicación a los fenómenos de la formación de iones y la electrización:

o La formación de iones. Thomson decía que los electrones se desprenden fácilmente, así que los electrones de un átomo pueden variar, pero sus protones no.

o La electrización. Hace referencia a la carga predominante de un átomo, si este tiene más protones que neutrones, su carga será positiva, y si tiene más electrones que protones su carga será negativa.

II.2 Modelo de Rutherford


Tras un experimento en el cual bombardeaba una lámina de oro con partículas alfa, observo que algunas de estas partículas atravesaban la lamina sin cambiar de dirección, otras se desviaban, pero unas pocas rebotaban hacia la fuente de emisión.

El experimento le llevo a pensar que si la masa de la material y la carga eléctrica del átomo estuviesen distribuidas uniformemente dentro del átomo no tendrían lugar las desviaciones que experimentaban las partículas alfa al atravesar el átomo. Por lo cual Rutherford supuso lo siguiente:


La masa eléctrica positiva y la masa material del átomo están concentradas en una parte muy pequeñita del mismo. Esta parte poseería un radio aproximado de unos 10 -15 metros, siendo su volumen unos 1.000 billones de veces menor que el volumen total del átomo. A está parte del átomo la llamó núcleo atómico.

Por otra parte, los electrones (que constituyan la carga negativa del átomo) se mueven describiendo órbitas, circulares o elípticas, en torno al núcleo y ocupando un espacio. A está zona exterior al núcleo la llamó corteza.

Según esto, todo átomo puede considerarse como un pequeño sistema planetario en el que los electrones giran alrededor de un núcleo cuya carga es positiva.

· Corteza: contiene los electrones, que giran alrededor del núcleo.

· Núcleo: está constituido por neutrones y protones. Es eléctricamente neutro.

· Número atómico: se representa con la letra Z. Es el número de protones que tiene el átomo

· Número masico: se representa con la letra A. Es la suma de los protones y neutrones de un átomo.

· Protones: partícula del núcleo de un átomo con carga positiva.

· Electrones: componente del átomo que se encuentra en la corteza de este y que tiene carga negativa.

· Neutron: componente del núcleo del átomo con carga eléctrica nula.

Tipos de núcleo:

o El núcleo de Dalton: pensaba que era parecido a una bola de billar.

o El núcleo de Thomson. Él pensaba que el núcleo era parecido a una pasa.

o El núcleo de Rutherford. Su núcleo era parecido al de Thomson, pero en este aparecían también los neutrones.

El núcleo tiene una masa de 3,348.10-27Kg,, ya que un proton tiene una masa de 1,673.10-27 Kg., y un neutron tiene una masa de 1,675.10-27Kg. Un electrón tiene una masa de 9,109.10-3Kg.

La estabilidad del núcleo es buena, ya que los neutrones y los protones están fuertemente unidos, y no se desprenden, por lo tanto el núcleo tiene estabilidad.

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

NORGANICA/modelos_atomicos.htm

Partes del atomo:

En el átomo distinguimos dos partes: el núcleo y la corteza.


- El núcleo es la parte central del átomo y contiene partículas con carga positiva, los protones, y partículas que no poseen carga eléctrica, es decir son neutras, los neutrones. La masa de un protón es aproximadamente igual a la de un neutrón.


Todos los átomos de un elemento químico tienen en el núcleo el mismo número de protones. Este número, que caracteriza a cada elemento y lo distingue de los demás, es el número atómico y se representa con la letra Z.


- La corteza es la parte exterior del átomo. En ella se encuentran los electrones, con carga negativa. Éstos, ordenados en distintos niveles, giran alrededor del núcleo. La masa de un electrón es unas 2000 veces menor que la de un protón.
Los átomos son eléctricamente neutros, debido a que tienen igual número de protones que de electrones. Así, el número atómico también coincide con el número de electrones.

Quarks:

En la física de las partículas los quarks son los constituyentes fundamentales de la materia junto con los leptones. Varias especies de quarks se combinan de manera específica para formar partículas tales como protones y neutrones.

Los quarks son las únicas partículas fundamentales que interactúan con las cuatro fuerzas fundamentales. Los quarks son partículas de espín 1/2, por lo que son fermiones. Forman la materia visible junto a los leptones.

Hay seis tipos distintos de quarks que los físicos han denominado de la siguiente manera: "up" (arriba), "down" (abajo), "charm" (encanto), "strange" (extraño), "top" (cima) y "bottom" (fondo).

Antiquarks:

El antiquark es la antipartícula que corresponde a un quark. El número de tipos de quarks y antiquarks en la materia es el mismo. Se representan con los mismos símbolos que aquellos, pero con una barra encima de la letra correspondiente.

Ejemplo: si un quark se representa , un antiquark es .

El Positrón

es la antipartícula correspondiente al electrón, por lo que posee la misma masa y la misma carga eléctrica, aunque obviamente de signo contrario (es positiva). No forma parte de la materia ordinaria, sino de la antimateria, aunque se producen en numerosos procesos radioquímicos como parte de transformaciones nucleares.

Esta partícula fue predicha por Paul Dirac en el año de 1928, para luego ser observada en año 1932. En la actualidad los positrones son rutinariamente producidos en la Tomografía por emisión de positrones usados en las instalaciones hospitalarias.

Los mesones

los mesones son partículas compuestas de un número par de quarks y antiquarks. Se cree que todos los mesones conocidos consisten en un par quark-antiquark - los así llamados quarks de valencia

Los neutrinos

Los neutrinos son partículas subatómicas de tipo fermiónico, de carga neutra y espín 1/2. Los últimos estudios han confirmado que los neutrinos tienen masa, aunque ésta no se conoce con exactitud. Su valor, en todo caso, sería muy pequeño habiéndose obtenido tan sólo cotas superiores con valores aproximadamente 200.000 veces más pequeños que la masa del electrón.

atomo:

Es la unidad mínima de la materia y sus propiedades son inalterables de donde provienen se divide en partes que se llaman subatómicas, los átomos se pueden unir formando moléculas.

El átomo tiene la misma cantidad de electrones y neutrones

Dividir esto de logra mediante procesos físicos hasta molécula pero para llegar a átomos se nescecitan procesos químicos

Materia



Cuerpo


Partícula

Molécula

Átomo

Propiedades físicas del átomo:

Átomo: hidrogeno

Peso: 1.0079 uma

Volumen:14.4cm3/mol

Diámetro: 0.00000001cm.

Propiedades químicas:

Numero atómico: el es numero de protones o electrones del átomo y se representa con la letra z.

Masa atómica: se representa por a. +n-

Electronegativilidade de pauling: no tiene símbolo


Propiedades químicas del átomo.

Número atómico: El número atómico indica el número de protones en la cortaza de un átomo. El número atómico es un concepto importante de la química y de la mecánica cuántica. El elemento y el lugar que éste ocupa en la tabla periódica derivan de este concepto

Masa atómica: El nombre indica la masa atómica de un átomo, expresada en unidades de masa atómica (umas). Cada isótopo de un elemento químico puede variar en masa. La masa atómica de un isótopo indica el número de neutrones que están presentes en la corteza de los átomos. La masa atómica indica el número partículas en la corteza de un átomo; esto quiere decir los protones y los neutrones. La masa atómica total de un elemento es una media ponderada de las unidades de masa de sus isótopos. La abundancia relativa de los isótopos en la naturaleza es un factor importante en la determinación de la masa atómica total de un elemento.

Electronegatividad de Pauling: La electronegatividad mide la tendencia de un átomo para atraer la nube electrónica hacia sí durante el enlace con otro átomo.

Densidad: La densidad de un elemento indica el número de unidades de masa del elemento que están presentes en cierto volumen de un medio. Tradicionalmente la densidad se expresa a través de la letra griega “ro” (escrita r).

El punto de fusión: De un elemento o compuesto es la temperatura a la cual la forma sólida del elemento o compuesto se encuentra en equilibrio con la forma líquida. Normalmente se asume que la presión del aire es de 1 atmósfera. Por ejemplo: el punto de fusión del agua es de 0oC, o 273 K.

Punto de ebullición: El punto de ebullición de un elemento o compuesto significa la temperatura a la cual la forma líquida de un elemento o compuesto se encuentra en equilibrio con la forma gaseosa. Normalmente se asume que la presión del aire es de 1 atmósfera. Por ejemplo: el punto de ebullición del agua es de 100oC, o 373 K. En el punto de ebullición la presión de un elemento o compuesto es de 1 atmósfera.

Radio de Vanderwaals: Incluso si dos átomos cercanos no se unen, se atraerán entre sí. Este fenómeno es conocido como fuerza de Vanderwaals. Las fuerzas de Vanderwaals provocan una fuerza entre los dos átomos. Esta fuerza es más grande cuanto más cerca estén los átomos el uno del otro. Sin embargo, cuando los dos átomos se acercan demasiado actuará una fuerza de repulsión, como consecuencia de la repulsión entre las cargas negativas de los electrones de ambos átomos. Como resultado, se mantendrá una cierta distancia entre los dos átomos, que se conoce normalmente como el radio de Vanderwaals. A través de la comparación de los radios de Vanderwaals de diferentes pares de átomos, se ha desarrollado un sistema de radios de Vanderwaals, a través del cual podemos predecir el radio de Vanderwaals entre dos átomos, mediante una simple suma.

Radio iónico: Es el radio que tiene un ión en un cristal iónico, donde los iones están empaquetados juntos hasta el punto que sus orbitales atómicos más externos están en contacto unos con otros. Un orbital es el área alrededor de un átomo donde, de acuerdo con la probabilidad de encontrar un electrón es máxima.

Corteza electrónica: La configuración electrónica de un átomo es una descripción de la distribución de los electrones en círculos alrededor de la corteza. Estos círculos no son exactamente esféricos; tienen una forma sinuosa. Para cada círculo la probabilidad de que un electrón se encuentre en un determinado lugar se describe por una fórmula matemática. Cada uno de los círculos tiene un cierto nivel de energía, comparado con la corteza. Comúnmente los niveles de energía de los electrones son mayores cuando están más alejados de la corteza, pero debido a sus cargas, los electrones también pueden influir en los niveles de energía de los otros electrones. Normalmente los círculos del medio se llenan primero, pero puede haber excepciones debido a las repulsiones.

Energía de la primera ionización: La energía de ionización es la energía que se requiere para hacer que un átomo libre o una molécula pierdan un electrón en el vacío. En otras palabras; la energía de ionización es una medida de la fuerza con la que un electrón se enlaza con otras moléculas. Esto involucra solamente a los electrones del círculo externo.

Energía de la segunda ionización: Aparte de la energía de la primera ionización, que indica la dificultad de arrancar el primer electrón de un átomo, también existe la medida de energía par ala segunda ionización. Esta energía de la segunda ionización indica el grado de dificultad para arrancar el segundo átomo. También existe la energía de la tercera ionización, y a veces incluso la de la cuarta y quinta ionizaciones.

Potencial estándar: El potencial estándar es el potencial de una reacción redox, cuando está en equilibrio, con respecto al cero. Cuando el potencial estándar supera al cero, tenemos una reacción de oxidación. Cuando el potencial estándar supera al cero, tenemos una reacción de reducción. El potencial estándar de los electrones se expresa en voltios (V), mediante el símbolo V0. (3)