Bienvenidos a ampliar su mundo

     Cuando dicen química seguramente se piensa al instante en una mezcla algo complicada entre números, letras y nombres que no utilizamos en nuestra cotidianidad. No obstante, es más sencillo de lo que se percibe a primera vista y está más cerca de lo que nos imaginamos, encontrándola en los instrumentos que nos rodean en el diario vivir, como por ejemplo la ropa que nos protege en diferentes ocasiones y que es comúnmente conocida por su contenido de polyester, los recipientes de plástico que son capaces de preservar nuestros alimentos de bacterias y hongos; o la electricidad producida en los países más desarrollados del mundo mediante reacciones nucleares.

     A través de este medio de comunicación virtual se busca difundir los aprendizajes obtenidos en clases, en relación a polímeros y energía nuclear, explicándolos de manera sencilla para permitir su accesibilidad a diferentes personas, así poder brindarles todos los conocimientos que pueda adquirir.

     Esperando su constancia en la revisión de documentos que incrementarán su sabiduría. Se despide afectuosamente.   
                         Katherine Andrade Meza, estudiante de cuarto año medio          

Átomo y partículas elementales

     En el siglo V antes de Cristo, el filósofo griego Demócrito postuló, sin evidencia científica, que el Universo estaba compuesto por partículas muy pequeñas e indivisibles, que llamó "átomos".
    Sin embargo, los avances científicos de este siglo han demostrado que la estructura atómica integra a partículas más pequeñas.
    Entonces, el átomo es la parte más pequeña en la que se puede obtener materia de forma estable, ya que las partículas subatómicas que lo componen no pueden existir aisladamente salvo en condiciones muy especiales.

    Está formado por un núcleo, compuesto a su vez por protones y neutrones, y por una corteza que lo rodea en la cual se encuentran los electrones, en igual número que los protones.

Protón: Descubierto por Ernest Rutherford a principios del siglo XX, poseen carga eléctrica positiva y una masa 1.836 veces mayor de la de los electrones.

Neutrón: Partícula elemental que constituye parte del núcleo de los átomos. Fueron descubiertos en 1930 por dos físicos alemanes,Walter Bothe y Herbert Becker.

Electrón: Partícula elemental que constituye parte de cualquier átomo, descubierta en 1897 por J. J. Thomson. Los electrones de un átomo giran en torno a su núcleo, formando la denominada corteza electrónica y tienen carga negativa.

Modelos Atómicos

*Las primeras teorías surgieron en la Antigua Grecia, encabezadas por Demócrito y Leucipo, quienes postulaban que la materia se compone de partículas indivisibles llamadas átomos.

     
     Demócrito                         Leucipo

*En 1803 el químico inglés John Dalton propone una nueva teoría sobre la constitución de la materia. 

Según Dalton toda la materia se podía dividir en dos grandes grupos: los elementos y los compuestos. 

Los elementos estarían constituidos por unidades fundamentales, que en honor a Demócrito, Dalton denominó átomos. 

Los compuestos se constituirían de moléculas, cuya estructura viene dada por la unión de átomos en proporciones definidas y constantes. -La teoría de Dalton seguía considerando el hecho de que los átomos eran partículas indivisibles.

                                     Dalton

Más tarde, en 1904 surge el primer modelo atómico, planteado por Thomson, explicando que el átomo era un "budín de pasas", donde la masa era positiva y en ella se incrustaban los electrones de carga negativa, éstos últimos descubiertos por él en 1897. 

                   

     En 1911, Rutherford introduce el modelo planetario, que es el más utilizado aún hoy en día. 

Considera que el átomo se divide en:
· Un núcleo central, que contiene los protones y neutrones (y por tanto allí se concentra toda la carga positiva y casi toda la masa del átomo).
· Una corteza, formada por los electrones, que giran alrededor del núcleo en órbitas circulares, de forma similar a como los planetas giran alrededor del Sol.

*El modelo de Rutherford tuvo que ser abandonado, pues el movimiento de los electrones suponía una pérdida continua de energía, por lo tanto, el electrón terminaría describiendo órbitas en espiral, precipitándose finalmente hacia el núcleo.

                         

    El físico danés Niels Bohr en 1913, postula que los electrones giran a grandes velocidades alrededor del núcleo atómico. Los electrones se disponen en diversas órbitas circulares, las cuales determinan diferentes niveles de energía. El electrón puede acceder a un nivel de energía superior, para lo cual necesita "absorber" energía. Para volver a su nivel de energía original es necesario que el electrón emita la energía absorbida (por ejemplo en forma de radiación). Este modelo, si bien se ha perfeccionado con el tiempo, ha servido de base a la moderna física nuclear.                          



El mecano-cuántico es el actual modelo, éste se expuso por primera vez en 1925 por Schrodinger y Heisenberg.

Sus aspectos y características:
Dualidad onda.partícula: la propuesta de Broglie; Todas las partículas materiales tienen propiedades ondulatorias y también que las partículas que están en movimiento lleva una onda asociada.
Principio de Indeterminación: La afirmación de Heisenberg con relación a que era imposible situar a un electrón dado en un punto exacto del espacio.

                               

Isótopos

Son varios átomos que, perteneciendo a un mismo elemento no tienen la misma masa. Es decir, tienen el mismo número de protones, pero pueden diferenciarse en el número de neutrones.
Entonces:

• Si a un átomo se le añade un protón, se convierte en un nuevo elemento químico.
• Si a un átomo se le añade un neutrón, se convierte en un isótopo de ese elemento químico.
• Los isótopos tienen iguales propiedades químicas, ya que tienen el mismo número de electrones, pero sus propiedades físicas son diferentes.

Utilización
Isótopos en la generación de energía: Para la generación de energía eléctrica se utilizan isótopos de uranio o cesio. En este proceso se utiliza la gran inestabilidad del elemento para que la energía calorífica caliente el agua y lo transforme en vapor y con esto mueva turbinas o motores generadores de electricidad.

Isótopos en el tratamiento de enfermedades: 

*Fósforo-30 Usado contra tratamientos de leucemias crónicas.
*Fósforo-32 Usado en diagnosticación de enfermedades relacionadas con los huesos o médula ósea.

         

Enlace Químico

    Es la fuerza existente dos o mas átomos que los mantiene unidos en las moléculas.
Al producirse un acercamiento entre dos o más átomos , puede darse una fuerza de atracción entre los electrones de los átomos y el núcleo de uno u otro átomo.
Si esta fuerza llega a ser lo suficientemente grande para mantener los átomos unidos, se ha formado un enlace químico.

Tipos de enlaces químicos:

*Enlaces Iónicos: Cuando una molécula de una sustancia contiene átomos de metales y no metales, los electrones son atraídos con más fuerza por los no metales, que se transforman en iones con carga negativa; los metales, a su vez, se convierten en iones con carga positiva.
Entonces, los iones de diferente signo se atraen electrostáticamente, formando enlaces iónicos.

            

*Enlaces covalentes: Es la fuerza electromagnética que mantiene unidos a átomos que comparten electrones, los cuales tienen espines o giros opuestos. Los átomos enlazados se encuentran neutros y generalmente son no metálicos.

1. Enlace Covalente Normal: Cada átomo aporta un electrón a la formación del enlace.

2. Enlace Covalente Dativo: Solo uno de los átomos aporta el par electrónico enlazante.

3. Enlace Covalente Apolar o Puro: Es cuando los átomos comparten equitativamente a los electrones.
Se cumple que: ∆EN = 0

4. Enlace Covalente Polar: Es cuando los electrones enlazantes no son compartidos en forma equitativa por los átomos, esto debido a que uno de los átomos es mas negativo que otro.
Se cumple que: ∆EN ≠ 0

*Enlaces metálicos: Si los átomos enlazados son elementos metálicos, el enlace se llama metálico. Los electrones son compartidos por los átomos, pero pueden moverse a través del sólido proporcionando conductividad térmica y eléctrica, brillo, maleabilidad y ductilidad.
Los electrones que participan en él se mueven libremente, a causa de la poca fuerza de atracción del núcleo sobre los electrones de su periferia.

Radiactividad

     En 1896, el físico francés Henri Becquerel observó casualmente el fenómeno de radiactividad por primera vez. Descubrió que los minerales de uranio eran capaces de velar una placa fotográfica en ausencia de luz externa, por lo que concluyó que poseían la propiedad de emitir radiaciones en forma espontánea.
    Marie Curie junto a su esposo Pierre Curie, empezaron a estudiar el raro fenómeno que había descubierto Becquerel.  Demostraron que la radiactividad no era resultado de una reacción química, sino una propiedad elemental del átomo. El fenómeno de la radiactividad era característico de los núcleos de los átomos. En 1898 descubren dos nuevas sutancias radiactivas: el radio y el polonio, mucho más activas que el uranio. Pierre estudiaba las propiedades de la radiación, y Marie intentaba obtener de los minerales las sustancias radiactivas con el mayor grado de pureza posible. Pierre probó el radio sobre su piel, y el resultado fue una quemadura y una herida, pronto el radio serviría para tratar tumores malignos. Era el comienzo de las aplicaciones médicas que Marie Curie daría a la radiactividad. En 1903 recibieron el premio Nobel de física junto con Becquerel por el descubrimiento de la radiactividad natural.

 Henry Becquerel    
 Pierre y Marie Curie

Decaimiento alfa, beta y gamma