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Fisico Quimica 2
Fisico Quimica 2
Fisico Quimica 2
NIVEL SECUNDARIO
Espacio curricular: Físico química
Profesora: M.Celina VRSALOVICH
Curso: 3º “A” “B”. Entrega 2.
Para conocer la estructura íntima de la materia, hay que definir el concepto de átomo.
Actividad 1:
1. Lee, observa y analiza las siguientes historietas y luego resuelve las consignas
planteadas:
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¿Qué tienen en común las historietas? El asombro de los protagonistas al ver que “algo” es
capaz de producir destellos en la oscuridad. Ese “algo” que sucede en cierto tipo de materia
es el fenómeno de luminiscencia. Puede aparecer en forma inmediata (fluorescencia) o
transcurrido cierto tiempo (fosforescencia). También puede darse en ciertas sustancias que
producen los seres vivos, como las luciérnagas o bichitos de luz. En ese caso, se denomina
“bioluminiscencia”.
La observación de la luminiscencia no solo provocó el asombro de los alquimistas sino que
también resultó una invitación irresistible a la investigación.
Así, aporte va, aporte viene, llegamos a las contribuciones de los científicos modernos, en
especial, de los que vivieron en los siglos XIX y XX.
Gracias a ellos pudo saberse que la luminiscencia se relaciona con la energía y con los
electrones. Por eso, para entender en profundidad este y otros fenómenos de la materia
vamos a estudiar cómo son los átomos.
a) ¿Por qué creen que Cascariolo no podía explicar lo que ocurría? ¿Qué
podríamos contestar hoy a su pregunta?
b) ¿Cómo se puede caracterizar el fenómeno de luminiscencia? ¿Conocen objetos
que presenten este fenómeno?
c) La luminiscencia se relaciona con los electrones. ¿Recuerdan que tipo de
partículas son estas? ¿Conocen otras partículas atómicas?
d) ¿Disponen entre sus útiles algún instrumento de medición que les permita medir
el tamaño de los átomos? ¿Es posible esta operación? Justificar la respuesta.
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Actividad 2:
Realiza una lectura atenta del siguiente texto extraído del libro “La Química está entre
nosotros” (Andrade Gamboa y Corso)
Esta interesante pregunta fue motivo de reflexión desde la Antigüedad. Ya los filósofos de la
Grecia antigua habían dedicado parte de sus pensamientos a darle respuesta. Se le atribuye a
Demócrito (460 aC-370 aC.) la propuesta de que la materia está compuesta por pequeñas
partículas inobservables a las que llamó “átomos”, palabra que, en griego, significa
“indivisible”. De esta manera se quería dar a entender que el átomo era la mínima porción de
materia.
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Los antiguos filósofos griegos también clasificaron a la materia en diferentes elementos:
fuego, tierra, agua y aire. Para no ser menos, Aristóteles agregó el éter como quinto
elemento.
Unos dos mil doscientos años después de Demócrito, el científico inglés John Dalton (1766-
1844) retomó la teoría atomista, pero en un contexto científico experimental moderno, para
explicar ciertas observaciones del comportamiento de la materia. Y la noción de elemento
fue adoptada para describir todo tipo de materia que no se descompone en otros tipos. De
manera que el comportamiento macroscópico de estas formas simples de materia se pudieron
asociar a la naturaleza microscópica de lo indivisible: el átomo.
En efecto, los átomos existen y conforman la materia que nos rodea, incluidos nosotros
mismos. Y sus diferentes clases dan origen a los distintos elementos químicos. La pregunta
que sobrevuela es “¿Cuántos elementos existen?, lo que equivale a preguntarse: “¿Cuántos
tipos diferentes de átomos existen?”. La respuesta es: “algo más de cien”.
En ella se enumeran todos los elementos, que a su vez se representan con una abreviatura que
se llama símbolo químico. La línea gruesa escalonada separa los elementos metálicos ( a la
izquierda y las dos filas aparte en la parte superior) de los no metálicos (a la derecha). Cada
fila horizontal se llama periodo y cada columna se llama grupo.
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Muchos elementos les resultarán familiares, ya que los materiales como el hierro, oxígeno y
el sodio son muy conocidos. Las sustancias que están compuestas por un único tipo de
átomos se denominan sustancias simples. En general, un conjunto de dos o más átomos
unidos entre sí se denomina molécula. Por ejemplo, el oxígeno está formado por moléculas,
cada una de las cuales está compuesta por dos átomos…de oxígeno, ¡claro!
En 1897, Joseph Thomson descubrió que, si se retiene una cantidad ínfima de gas en un tubo
cerrado que contenga dos chapas metálicas (electrodos) sometidas a una tensión de varios
miles de voltios, de las moléculas del gas se pueden extraer partículas cargadas
negativamente. Estas partículas, los electrones, son las que, al circular por un conductor
metálico, generan una corriente eléctrica. Además, constituyen uno de los componentes del
átomo, que, por ser un ente eléctricamente neutro, cuenta con partículas subatómicas que
tienen una carga igual a la de los electrones, pero positiva: los protones. Descubiertos por
Ernest Rutherford en 1919, se encuentran en un espacio cuyo tamaño es 100.000 veces
menor que el tamaño total del átomo, llamado núcleo. Sí: en un átomo, el número de
electrones es igual al número de protones, y este último es el llamado número atómico.
Precisamente es el número por el que se hallan ordenados los elementos en la tabla periódica.
La característica distintiva de cada elemento es el número de protones en el núcleo de su
átomo. Además existen los neutrones, que son partículas subatómicas sin carga eléctrica.
1. Elabora un texto con coherencia y cohesión que incluya los siguientes términos:
Átomo
Elemento químico
Tabla periódica
2. Responde:
a) ¿Quién fue Mendeléiev y cuál fue su gran aporte a la química?
b) ¿Qué es un átomo? ¿y una molécula?
c) Si se “escarba” dentro del átomo ¿Qué más hay?
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Recordemos que la cantidad de protones que tiene un átomo le confiere a este las
características particulares que lo identifican y definen. Por ello, la cantidad de protones
constituye el número atómico del elemento. El número atómico simboliza con la letra Z. La
suma de protones y neutrones se conoce como número másico, que se simboliza con la letra
A. Para determinarlo no se tienen en cuenta los electrones, porque, al ser partículas muy
pequeñas, su masa es despreciable en comparación con la masa de protones o de los
neutrones.
Los átomos de un mismo elemento químico poseen siempre la misma cantidad protones; por
lo tanto, su número atómico es siempre el mismo. Este número es el que caracteriza a los
átomos e indica a qué elemento químico pertenece ese átomo. Por ejemplo, todos los átomos
que poseen seis protones, es decir, cuyo número atómico es seis, pertenecen al elemento
carbono.
Sin embargo, puede suceder que haya átomos de un mismo elemento que posean distinto
número de neutrones. Por ejemplo, en la naturaleza, pueden hallarse átomos de carbono con
seis neutrones, otros con 7 neutrones y otros con 8 neutrones. Estas variedades de átomos de
un mismo elemento con distintas cantidades de neutrones se denominan isótopos.
Los número másicos de los diferentes isótopos de un elemento, al tener distintas cantidades
de neutrones, difieren entre sí. Así, el número másico del carbono con 6 es 12, mientras que
el del que posee 7 neutrones es 13 y el del que tiene 8 neutrones es 14.
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Resuelve las actividades propuestas:
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4) Completa al lado de cada oración con el término que corresponde:
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electrones
Con el correr de los años, las teorías de la ciencia evolucionaron. Durante mucho tiempo se
creyó que el átomo era de determinada forma y, luego, con los aportes de diferentes
científicos se llegó a la teoría actual.
Recorre su historia con estos videos y resuelve las actividades planteadas.
https://www.educ.ar/recursos/40702/los-atomistas-griegos
https://www.educ.ar/recursos/40703/evolucion-del-modelo-atomico
https://www.educ.ar/recursos/40704/modelo-atomico-mecanocuantico
1) Elabora un cuadro comparativo que incluya las ideas y/o modelos de átomos desde la
antigüedad hasta la actualidad. En el mismo incluir al filósofo o científico, fecha o
época de su propuesta y las ideas que expresó.
2) Realiza una línea de tiempo con los distintos modelos en el que incluyas el año y una
imagen que lo represente.
Lee atentamente el siguiente texto y las infografías que lo acompañan. Luego resuelve las
consignas planteadas:
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Desde la época de Bohr, se amplió el conocimiento del interior del átomo. Actualmente, se
considera que es imposible establecer de modo exacto la trayectoria de un electrón alrededor del
núcleo sin que el electrón cambie de posición. Por ello, en vez de órbitas, se dice que existen
zonas alrededor del núcleo donde es más probable que se halle un electrón. Estas zonas reciben
el nombre de orbitales.
Existen varios tipos de orbitales, que se distinguen entre sí por su forma y por su orientación en el
espacio. Según su forma, se reconocen cuatro tipos de orbitales, designados con las letras s,p,d y
f. Los orbitales s, de forma esférica, tienen una sola forma de orientación o disposición espacial;
los orbitales p pueden tener tres orientaciones; los orbitales d, cinco orientaciones, y los orbitales
f, siete orientaciones.
Cada orbital, en cualquiera de sus formas, puede estar ocupado por hasta dos electrones.
Asimismo, cada electrón, que se halla en un orbital posee un grado de giro sobre su eje, conocido
como espín, que origina un campo magnético alrededor del electrón. El espín de un electrón solo
puede tener uno de dos valores, horario o antihorario. Cuando dos electrones se hallan en el
mismo orbital, uno tiene el espín opuesto al otro.
Los electrones se distribuyen en los orbitales ocupando los distintos niveles de energía. Puesto
que existen diferencias de energía entre los electrones ubicados en orbitales de distinto tipo, se
distinguen subniveles dentro de cada nivel. Por lo tanto, el subnivel de energía en el que se halla
un electrón está relacionado con el tipo de orbital que ocupa.
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a) ¿Cuál es la principal diferencia entre el modelo atómico de Bohr y el modelo atómico
moderno? ¿En qué son semejantes?
b) ¿A qué se denomina orbital?
c) ¿Cuántos tipos de orbitales pueden distinguirse?
d) ¿Qué es el espín?
e) ¿Cuántos niveles y subniveles se reconocen?
f) ¿Qué relación existe entre los subniveles y los distintos tipos de orbitales?
g) ¿Qué indica la ubicación de los elementos en la tabla periódica respecto de su
estructura atómica?
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Recordemos que un modelo es una representación acerca de un objeto, un fenómeno, o un
sistema. Mediante la construcción de modelos, los científicos pueden representar de manera
aislada algunas de esas estructuras, con el fin de comprender mejor su funcionamiento.
Luego, a medida que se comprenden los aspectos parciales, es posible integrarlos en modelos
más abarcadores, que posean mayor poder explicativo.
Un modelo puede representarse mediante dibujos, esquemas, maquetas, experimentos,
simulaciones, fórmulas matemáticas, etc. que tienen en cuenta las principales características
de lo que se está estudiando, es decir, que simplifican una situación real para que pueda ser
comprendida más fácilmente.
Elaborar un modelo requiere de mucha imaginación y creatividad, ya que por lo general de lo
que se trata es hacer visible algo que habitualmente no es posible percibir.
Actividad:
1. Construye una maqueta de los modelos atómicos. Incluye en la representación
referencias de las fechas y científicos.
2. Presenta la maqueta construida en la clase. Explica en forma oral cada uno de los
modelos representados.
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