LA MATERIA
Está formada por átomos y estos átomos, a su vez, están constituidos por partículas más pequeñas.
Materia
es todo lo que nos rodea, es todo aquello que tiene masa y que ocupa un
lugar en el espacio. La química es la ciencia que estudia la materia,
sus propiedades, su constitución cualitativa y cuantitativa, los cambios
que experimenta, así como las variaciones de energía que acompañan a
las transformaciones en las que interviene. La materia es
cualquier cosa que ocupa un espacio y que tienen masa; la materia forma
todo lo que existe en el universo, desde la tierra bajo nuestros pies
hasta las estrellas en el firmamento.
Dmitri Ivánovich Mendeléiev (transliteración del círilico ruso: Дми́трий Ива́нович Менделе́ев) (27 de enerojul./ 8 de febrero de 1834greg., Tobolsk - 20 de enerojul./ 2 de febrero de 1907greg., San Petersburgo) fue un químico ruso, creador de la Tabla periódica de los elementos.
Sobre las bases del análisis espectral establecido por Bunsen y Kirchoff,
se ocupó de problemas químico-físicos relacionados con el espectro de
emisión de los elementos. Realizó las determinaciones de volúmenes específicos y analizó las condiciones de licuefacción de los gases, así como también el origen de los petróleos.
Su investigación principal fue la que dio origen a la enunciación de la ley periódica de los elementos, base del sistema periódico que lleva su nombre. En 1869 publicó su libro Principios de la química, en el que desarrollaba la teoría de la Tabla periódica
Mendeleiev nació en el pueblo de Verkhnie Aremzyani, cerca de Tobolsk , en Siberia, a Ivan Pavlovich Mendeleev y María Dmítrievna Mendeleeva (née Kornilieva). Su abuelo era Maximovich Pavel Sokolov, un sacerdote de la Iglesia Ortodoxa Rusa del Tver región. [ 2 ]Ivan, junto con sus hermanos y hermanas, obtenido nuevos nombres familiares para asistir al seminario teológico. [ 3 ] A pesar de haber sido criado como un ortodoxo cristiana , más tarde rechazó la religión y abrazó una forma de deísmo . [ 4 ]
Mendeleev se piensa que es el más joven de cualquiera de 11, 13, 14 o 17 hermanos, [ 5 ]el número exacto varía entre las fuentes. [ 6 ] Su
padre era un profesor de bellas artes, la política y la filosofía. Por
desgracia para la familia el bienestar financiero, su padre quedó ciego y
perdió su puesto de profesor. Su madre se vio obligada a trabajar y se reinicia fábrica de vidrio abandonada de su familia. A la edad de 13, después de la muerte de su padre y la destrucción de la fábrica de su madre por el fuego, Mendeleev asistió alGymnasium en Tobolsk.
En 1849, el ahora pobre familia Mendeleev se trasladó a San Petersburgo , donde ingresó en el Instituto Pedagógico principal en 1850. Después de la graduación, contrajo tuberculosis , lo que le hace pasar a la península de Crimea en la costa norte del Mar Negro en 1855. Si bien no se convirtió en un maestro de la ciencia del Simferopol gimnasio № 1 .Regresó con la salud totalmente restaurado a San Petersburgo en 1857.
El atómo siendo siendo una de las particulas mas pequeña de la materia con el siguente (parecido
aspecto) contiene en si mismo particulas inceiblemente pequeñas como: protones siendo de carga positiva (alojados en el nucleo), neutrones hallados en el mismo lugar teniendo carga electrica neutra y electrones teniendo carga negativa
El átomo es la unidad de materia más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades, y que no es posible dividir mediante proce
El átomo es la unidad de materia más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades, y que no es posible dividir mediante procesos químicos. Está compuesto por un núcleo atómico, en el que se concentra casi toda su masa, rodeado de una nube de electrones. El núcleo está formado por protones, con carga positiva, yneutrones, eléctricamente neutros.nota 1 Los electrones, cargados negativamente, permanecen ligados a este mediante la fuerza electromagnética.
Los átomos se clasifican de acuerdo al número de protones y neutrones que contenga su núcleo. El número de protones o número atómico determina su elemento químico, y el número de neutrones determina su isótopo. Un átomo con el mismo número de protones que de electrones es eléctricamente neutro. Si por el contrario posee un exceso de protones o de electrones, su carga neta es positiva o negativa, y se denomina ion.
El nombre «átomo» proviene del latín «atomum», y este del griego «ἄτομον», «sin partes»; también, se deriva de «a» (no) y «tomo» (divisible); no divisible.1 El concepto de átomo como bloque básico e indivisible que compone la materia del universo fue postulado por laescuela atomista en la Antigua Grecia. Sin embargo, su existencia no quedó demostrada hasta el siglo XIX. Con el desarrollo de lafísica nuclear en el siglo XX se comprobó que el átomo puede subdividirse en partículas más pequeñas.2 3
Los átomos son objetos muy pequeños con masas igualmente minúsculas: su diámetro y masa son del orden de la billonésima parte de un metro y cuatrillonésima parte de un gramo. Solo pueden ser observados mediante instrumentos especiales tales como unmicroscopio de efecto túnel. Más de un 99,94% de la masa del átomo está concentrada en su núcleo, en general repartida de manera aproximadamente equitativa entre protones y neutrones. El núcleo de un átomo puede ser inestable y sufrir una transmutaciónmediante desintegración radioactiva. Los electrones en la nube del átomo están repartidos en distintos niveles de energía u orbitales, y determinan las propiedades químicas del mismo. Las transiciones entre los distintos niveles dan lugar a la emisión o absorción deradiación electromagnética en forma de fotones, y son la base de la espectroscopia.
A pesar de que átomo significa ‘indivisible’, en realidad está formado por varias partículas subatómicas. El átomo contiene protones,neutrones y electrones, con la excepción del hidrógeno-1, que no contiene neutrones, y del catión hidrógeno o hidrón, que no contiene electrones. Los protones y neutrones del átomo se denominan nucleones, por formar parte del núcleo atómico.
El electrón es la partícula más ligera de cuantas componen el átomo, con una masa de 9,11 · 10−31 kg. Tiene una carga eléctrica negativa, cuya magnitud se define como la carga eléctrica elemental, y se ignora si posee subestructura, por lo que se lo considera una partícula elemental. Los protones tienen una masa de 1,67 · 10−27 kg, 1836 veces la del electrón, y una carga positiva opuesta a la de este. Los neutrones tienen un masa de 1,69 · 10−27 kg, 1839 veces la del electrón, y no poseen carga eléctrica. Las masas de ambos nucleones son ligeramente inferiores dentro del núcleo, debido a la energía potencial del mismo; y sus tamaños son similares, con un radio del orden de 8 · 10-16 m o 0,8 femtómetros (fm).4
El protón y el neutrón no son partículas elementales, sino que constituyen un estado ligado de quarks u y d, partículas fundamentales recogidas en el modelo estándar de la física de partículas, con cargas eléctricas iguales a +2/3 y −1/3 respectivamente, respecto de la carga elemental. Un protón contiene dos quarks u y un quark d, mientras que el neutrón contiene dos d y un u, en consonancia con la carga de ambos. Los quarks se mantienen unidos mediante la fuerza nuclear fuerte, mediada por gluones —del mismo modo que la fuerza electromagnética está mediada por fotones—. Además de estas, existen otras partículas subatómicas en el modelo estándar: más tipos de quarks, leptones cargados (similares al electrón), etc.
Los protones y neutrones de un átomo se encuentran ligados en el núcleo atómico, la parte central del mismo. El volumen del núcleo es aproximadamente proporcional al número total de nucleones, el número másico A,5 lo cual es mucho menor que el tamaño del átomo, cuyo radio es del orden de 105 fm o 1 ångström (Å). Los nucleones se mantienen unidos mediante la fuerza nuclear, que es mucho más intensa que la fuerza electromagnética a distancias cortas, lo cual permite vencer la repulsión eléctrica entre los protones.6
Los átomos de un mismo elemento tienen el mismo número de protones, que se denomina número atómico y se representa por Z. Los átomos de un elemento dado pueden tener distinto número de neutrones: se dice entonces que son isótopos. Ambos números conjuntamente determinan el núclido.
El núcleo atómico puede verse alterado por procesos muy energéticos en comparación con las reacciones químicas. Los núcleos inestables sufren desintegraciones que pueden cambiar su número de protones y neutrones emitiendo radiación. Un núcleo pesado puede fisionarse en otros más ligeros en una reacción nuclear o espontáneamente. Mediante una cantidad suficiente de energía, dos o más núcleos pueden fusionarse en otro más pesado.
En átomos con número atómico bajo, los núcleos con una cantidad distinta de protones y neutrones tienden a desintegrarse en núcleos con proporciones más parejas, más estables. Sin embargo, para valores mayores del número atómico, la repulsión mutua de los protones requiere una proporción mayor de neutrones para estabilizar el núcleo.7
Núcleo atómico
El núcleo atómico es la parte central de un átomo, tiene carga positiva, y concentra más del 99,9% de la masa total del átomo.
Está formado por protones y neutrones (denominados nucleones) que se mantienen unidos por medio de la interacción nuclear fuerte, la cual permite que el núcleo sea estable, a pesar de que los protones se repelen entre sí (como los polos iguales de dos imanes). La cantidad de protones en el núcleo (número atómico), determina el elemento químico al que pertenece. Los núcleos atómicos no necesariamente tienen el mismo número de neutrones, ya que átomos de un mismo elemento pueden tener masas diferentes, es decir son isótopos del elemento.
La existencia del núcleo atómico fue deducida del experimento de Rutherford, donde se bombardeó una lámina fina de oro con partículas alfa, que son núcleos atómicos de helio emitidos por rocas radiactivas. La mayoría de esas partículas traspasaban la lámina, pero algunas rebotaban, lo cual demostró la existencia de un minúsculo núcleo atómico.
Estructura del átomo
En un átomo, los protones y neutrones se sitúan en el núcleo, y los electrones, formando una órbita en la corteza.
El átomo está formado por núcleo y corteza. En el núcleo se encuentran los protones (cargados positivamente) y los neutrones, y en la corteza están los electrones (cargados negativamente). Recuerda que el átomo es neutro y tiene el mismo número de protones que de electrones.
ISÓTOPOSLa suma del número de protones y el número de neutrones de un átomo recibe el nombre de número másico y se representa con la letra (A) . Aunque todos los átomos de un mismo elemento se caracterizan por tener el mismo número atómico, pueden tener distinto número de neutrones. Llamamos isótopos a las formas atómicas de un mismo elemento que se diferencian en su número másico.
Para representar un isótopo, hay que indicar el número másico (A) propio del isótopo y el número atómico (Z), colocados como índice y subíndice, respectivamente, a la izquierda del símbolo del elemento.
Para representar un isótopo, hay que indicar el número másico (A) propio del isótopo y el número atómico (Z), colocados como índice y subíndice, respectivamente, a la izquierda del símbolo del elemento.
Iones
Son átomos cargados (positivos o negativos). Como el núcleo es intocable con las energías que aparecen en las reacciones químicas, la única forma de que un átomo se cargue eléctricamente es quitando o poniendo electrones:
Iones positivos, también llamados cationes, son átomos que han perdido electrones. Cada electrón que pierden es una carga positiva que queda en exceso en el núcleo.
Iones negativos, también llamados aniones, son átomos que han ganado electrones. Cada electrón que ganan es una carga negativa en exceso sobre los protones del núcleo.
Los átomos neutros tienen tantos protones (carga positiva) como electrones (carga negativa). Como ambas partículas tienen la misma carga pero con distinto signo, al tener la misma cantidad de ambas el átomo es neutro. Cuando quitamos electrones quedan más cargas positivas que negativas. Cuando añadimos electrones tenemos más cargas negativas que positivas.
Iones positivos, también llamados cationes, son átomos que han perdido electrones. Cada electrón que pierden es una carga positiva que queda en exceso en el núcleo.
Iones negativos, también llamados aniones, son átomos que han ganado electrones. Cada electrón que ganan es una carga negativa en exceso sobre los protones del núcleo.
Los átomos neutros tienen tantos protones (carga positiva) como electrones (carga negativa). Como ambas partículas tienen la misma carga pero con distinto signo, al tener la misma cantidad de ambas el átomo es neutro. Cuando quitamos electrones quedan más cargas positivas que negativas. Cuando añadimos electrones tenemos más cargas negativas que positivas.