EL INTERIOR DE LA MATERIA

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Andrea Pereyra Toledo
hace 7 años
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1 EL INTERIOR DE LA MATERIA Qué entendemos por materia? Materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. De qué está constituida la materia? Desde la Antigüedad, el ser humano se ha cuestionado de qué estaba hecha la materia. Unos 400 años antes de Cristo, el filósofo griego Demócrito consideró que la materia estaba constituida por pequeñísimas partículas que no podían ser divididas en otras más pequeñas. Por ello, llamó a estas partículas átomos, que en griego quiere decir "indivisible". Estructura del átomo 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.

2 Qué son los isótopos? Llamamos isótopos a las formas atómicas de un mismo elemento que se diferencian en el número de neutrones que tienen en el núcleo. Sistema periódico de los elementos En 1869 el químico ruso D. Mendeleiev presentó una tabla en la que aparecían los elementos distribuidos en filas y columnas, agrupados ordenadamente en diversas familias, siguiendo un orden creciente de masas atómicas. En la actualidad en esta tabla aparecen los elementos por orden creciente de número atómico. Dicha tabla, a la que llamamos Tabla Periódica o Sistema Periódico, es una expresión de las relaciones que existen entre los elementos químicos. Por eso, favorece su estudio y nos permite deducir muchas de sus propiedades con sólo saber su situación en ella. Las 7 filas horizontales reciben el nombre de períodos y las 18 columnas se llaman grupos.

3 Todos los átomos pretenden llenar su última capa. Iones: El átomo es, en principio, eléctricamente neutro por tener el mismo número de protones que de electrones. No obstante, respondiendo a la tendencia de todo átomo a saturar su última capa con ocho electrones, puede ocurrir, en presencia de otros átomos de tendencia opuesta, que ganen o pierdan un cierto número de electrones (cediéndolos o recibiéndolos). En este caso cambia la carga eléctrica del átomo, que deja de ser neutra. Se convierte en un ión. Puede suceder así: a) Que el átomo ceda electrones de su capa exterior, convirtiéndose en un ión positivo o catión. Ejemplo: Na - 1e- Na + (ión sodio). b) Que el átomo tome electrones convirtiéndose en un ión negativo o anión. Ejemplo: O + 2e- O 2- (ión oxígeno). - Metales: Se transforman fácilmente en iones positivos, se sitúan a la izquierda de la tabla. - No metales: Se transforman fácilmente en iones negativos. Se sitúan en el lado derecho. - Gases nobles: No forman iones.

4 Enlaces entre átomos Prácticamente todas las sustancias que encontramos en la naturaleza están formadas por átomos unidos, a estas uniones se les llama enlaces químicos. Por qué se unen los átomos? Los átomos se unen porque, al estar unidos, adquieren una situación más estable que cuando estaban separados. Esta situación de mayor estabilidad suele darse cuando el número de electrones que poseen los átomos en su último nivel es igual a ocho, estructura que coincide con la de los gases nobles. Enlace iónico Este enlace se produce cuando átomos de elementos metálicos (especialmente los situados más a la izquierda en la tabla periódica -períodos 1, 2 y 3) se encuentran con átomos no metálicos (los elementos situados a la derecha en la tabla periódica -especialmente los períodos 16 y 17). En este caso los átomos del metal ceden electrones a los átomos del no metal, transformándose en iones positivos y negativos, respectivamente. Al formarse iones de carga opuesta éstos se atraen por fuerzas eléctricas intensas, quedando fuertemente unidos y dando lugar a un compuesto iónico.

5 Enlace covalente En este caso el enlace se forma al compartir un par de electrones entre los dos átomos, uno procedente de cada átomo. El par de electrones compartido es común a los dos átomos y los mantiene unidos, de manera que ambos adquieren la estructura electrónica de gas noble. Enlace metálico Los átomos de los metales tienen pocos electrones en su última capa, por lo general 1, 2 ó 3. Éstos átomos pierden fácilmente esos electrones (electrones de valencia) y se convierten en iones positivos, por ejemplo Na+, Cu2+, Mg2+. Los iones positivos resultantes se ordenan en el espacio formando la red metálica. Los electrones de valencia desprendidos de los átomos forman una nube de electrones que puede desplazarse a través de toda la red. De este modo todo el conjunto de los iones positivos del metal queda unido mediante la nube de electrones con carga negativa que los envuelve. Las fórmulas químicas Una fórmula química es una representación abreviada de la composición de una sustancia. Una fórmula consta de los símbolos de los átomos que componen la sustancia y de subíndices, que indican el número de átomos que hay de cada clase en dicha sustancia. H 2 O La fórmula representa una molécula de una sustancia llamada agua y nos informa que la sustancia está formada por dos átomos de hidrógeno unidos a uno de oxígeno.

6 Las moléculas del aire, el agua, la Tierra y los seres vivos. El aire es una mezcla formada en un 99% de nitrógeno y oxígeno. La molécula del agua está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Los elementos más abundantes en la Tierra son, entre otros: hierro, oxígeno, magnesio, y silicio; y en los seres vivos: el oxígeno, carbono, hidrógeno y nitrógeno.

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