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PIA La Materia y sus Transformaciones.

grupo 212

Equipo 5

LARA REYNA KENDRA YAZIRETH

LEAL RODRIGUEZ ITALY GUADALUPE

MARQUEZ ELIZONDO EMILIO

MARTINEZ MEDRANO JESUS EMILIANO

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1. Modelización y Análisis de Datos: Las matemáticas ayudan a modelar reacciones químicas y analizar datos.

2. Estadística y Diseño Experimental: Se usan técnicas estadísticas para diseñar y analizar experimentos químicos.

3. Química Cuántica y Computacional: El cálculo y álgebra lineal son esenciales para estudiar la estructura molecular.

### Influencia en la Industria Alimentaria

1. Desarrollo de Productos: La química y las matemáticas optimizan el sabor, textura y valor nutricional de los alimentos.

2. Control de Calidad: Los métodos estadísticos aseguran la seguridad y calidad de los productos alimenticios.

3. Conservación y Seguridad: La química mejora la conservación de alimentos y las matemáticas modelan su vida útil.

4. Nutrición: Analizan el contenido nutricional y diseñan dietas equilibradas.

5. Procesos de Producción: Optimizan procesos como fermentación y envasado para mejorar eficiencia y reducir costos.

### Ejemplos en la Vida Cotidiana

- Etiquetado Nutricional: La química determina la composición de alimentos y las matemáticas aseguran la precisión de las etiquetas.

- Optimización de Recetas: Los principios químicos y matemáticos ajustan proporciones y mejoran sabores.

- Seguridad Alimentaria: Se usan reacciones químicas y análisis de datos para asegurar la seguridad de los alimentos.

Esta integración mejora la calidad, seguridad y nutrición de los alimentos, beneficiando directamente la vida cotidiana.

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como la materia puede experimentar cambios físicos y químicos,cómo se involucran los estados de agregación de la materia y la energía.

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como la materia puede experimentar cambios físicos y químicos,cómo se involucran los estados de agregación de la materia y la energía.

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# Cambios Físicos

Un cambio físico altera la forma o estado de la materia, sin cambiar su composición química.

1. Cambios de Estado: Involucran la adición o eliminación de energía:

- Fusión: Sólido a líquido (hielo derritiéndose).

- Vaporización: Líquido a gas (agua hirviendo).

- Condensación: Gas a líquido (vapor de agua formando gotas).

- Solidificación: Líquido a sólido (agua congelándose).

- Sublimación: Sólido a gas (hielo seco sublimándose).

- Deposición: Gas a sólido (formación de escarcha).

# Cambios Químicos

Un cambio químico transforma la composición de la materia, formando nuevas sustancias.

1. Reacciones Químicas:

- Combustión: Sustancia reacciona con oxígeno formando dióxido de carbono y agua, liberando energía.

- Oxidación: Reacción con oxígeno (óxido en hierro).

- Descomposición: Una sustancia se descompone en varias (peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno).

- Neutralización: Ácido y base forman sal y agua.

# Estados de Agregación y Energía

- Sólido: Partículas en una estructura fija.

- Líquido: Partículas cercanas pero móviles.

- Gas: Partículas dispersas y rápidas.

- Plasma: Gas ionizado con partículas cargadas.

Los cambios entre estos estados implican transferencias de energía (calor).

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Jesús Emiliano Martínez Medrano, 2132131:

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Jesús Emiliano Martínez Medrano, 2132131:

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La materia se compone de partículas fundamentales que interactúan a través de fuerzas básicas, como la gravedad, el electromagnetismo, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil. Estas interacciones determinan las propiedades y el comportamiento de la materia en distintos contextos, desde lo microscópico hasta lo macroscópico.

En términos de transacciones, la materia puede cambiar de estado o forma mediante procesos físicos y químicos. Por ejemplo, en una reacción química, los átomos y moléculas intercambian electrones y se reorganizan para formar nuevas sustancias. En el ámbito físico, los cambios de estado, como la fusión, evaporación, o solidificación, son transacciones energéticas que afectan el estado de la materia sin alterar su composición básica.

En resumen, la materia es la base de toda la realidad física, y sus transacciones a nivel atómico y molecular son fundamentales para los procesos que observamos.

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En conclusión, la materia y sus transformaciones son conceptos fundamentales en la comprensión de nuestro mundo y en el desarrollo de la ciencia y la tecnología. Desde los estados básicos de la materia hasta las complejas reacciones químicas, todo lo que nos rodea está intrínsecamente relacionado con la materia y sus cambios. Al comprender estos procesos, podemos avanzar en áreas como la energía, la medicina, la conservación del medio ambiente y la exploración del universo. La investigación y la aplicación de estos conocimientos nos permiten mejorar nuestra calidad de vida y abordar los desafíos actuales y futuros que enfrenta la humanidad.

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Te explicamos qué es un cambio físico, cómo se produce y en qué se diferencia de un cambio químico. Además, ejemplos y explicaciones.

¿Qué es un cambio físico?

Los cambios físicos de la materia son cambios que alteran su forma sin modificar su composición. Durante un cambio físico, la sustancia no varía, es decir, no implica una reacción química. Se trata de cambios de estado de agregación de la materia (sólido, líquido, gaseoso) y otras propiedades físicas como el color, la densidad o el magnetismo. Los cambios físicos suelen ser reversibles ya que alteran la forma o el estado de la materia, pero no su composición.

Como su nombre lo indica, los cambios físicos implican alteraciones en algunas de las propiedades físicas de la materia, como pueden ser su estado de agregación, su dureza, su forma, tamaño, color, volumen o densidad.

Solo en raras ocasiones este tipo de cambios implica un reordenamiento sustancial de los átomos (como ocurre en la formación de cristales).

El hombre utiliza métodos físicos (basados en cambios físicos de la materia) cotidianamente en la industria, en la medicina y en muchas otras aplicaciones. Ejemplos de estos son los métodos físicos de separación de mezclas (como la destilación, la decantación, la filtración y la sedimentación) así como la aplicación de altas presiones para licuar un gas o la aplicación de altas temperaturas para transformar un líquido en vapor.

Ver además: Fenómenos físicos

Ejemplos de cambio físico

Algunos ejemplos de cambio físico son los siguientes:

Evaporación de líquidos. Por medio de este proceso se hace pasar un líquido a la fase vapor al administrarle calor. La evaporación ocurre lentamente, y las moléculas de líquido ubicadas en la superficie son las primeras en pasar a la fase vapor. En este proceso no se modifican químicamente las moléculas que componen al líquido. El vapor de agua, por ejemplo, sigue siendo químicamente agua (H₂O), aunque esté en estado gaseoso.

Condensación de gases. Es un proceso que consiste en enfriar (retirar calor) un gas para que se transforme en líquido. Este proceso es opuesto a la vaporización. Por ejemplo, cuando nos bañamos con agua caliente y el vapor se condensa en el espejo y lo empaña de gotitas mínimas, lo que ocurre es que el vapor en contacto con el espejo le transfiere calor, que se condensa en forma de estas gotitas sobre el espejo.

Solidificación de líquidos. Es el proceso mediante el cual al aumentar la presión, un líquido puede transformarse en sólido. El ejemplo más simple es el congelamiento del agua en hielo sólido, sin cambiar su composición química en absoluto. Pero en este caso el agua se transforma en hielo y aumenta mucho la presión del agua líquida.

Disoluciones de sólidos en líquidos. Cuando disolvemos sal en agua o azúcar en café, dejamos de observar los sólidos añadidos, pero aún así sentimos su efecto en la mezcla. Bastará con vaporizar el líquido para encontrar el sólido de nuevo en el fondo del envase, en su forma química inalterada.

Magnetización de metales. Metales como el hierro y otros semejantes, al entrar en contacto con una fuente de energía eléctrica o magnética, adquieren parcialmente carga magnética y atraen a otros metales. Un ejemplo de esto podemos verlo cuando acercamos clips a un imán. En este caso veremos cómo los clips se pegan al imán, pero su composición química y sus formas siguen estando inalteradas.

Cambio físico y cambio químico

Los cambios químicos son aquellos que alteran la distribución y los enlaces de los átomos de la materia y logran que se combinen de manera distinta para obtener sustancias diferentes a las iniciales.

Cuando ocurre un cambio químico, siempre se obtiene la misma cantidad de materia que se tenía en un inicio, aunque sea en diferentes proporciones y combinaciones, pues la materia no puede crearse ni destruirse, solo transformarse. A diferencia de los cambios físicos, los procesos químicos suelen ser irreversibles y consumir o liberar energía, ya que en el proceso una o varias sustancias químicas se convierten en otras, recombinando sus átomos de una manera siempre específica.

No es posible separar los componentes de un compuesto químico mediante métodos físicos de separación, por lo que es necesario emplear métodos que involucren cambios químicos. Por ejemplo, si hervimos agua, el vapor resultante seguirá constituido por moléculas de agua, solo que ahora en estado gaseoso, en este caso, ha ocurrido un cambio físico. Por otra parte, si hacemos reaccionar agua con trióxido de azufre (SO ₃), obtendremos ácido sulfúrico (H ₂SO ₄), un compuesto totalmente diferente (en este caso, ha ocurrido un cambio químico).

Más en: Cambio químico

Referencias

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Cambio Físico - Concepto, ejemplos y cambio químico

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Cambio Físico ✓ Te explicamos qué es un cambio físico, cómo se produce y en qué se diferencia de un cambio químico. Además, ejemplos y explicaciones.

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Te explicamos qué es la materia y cuáles son sus propiedades químicas y físicas. Además, cómo se clasifica y algunos ejemplos de materia.

¿Qué es la materia?

Llamamos materia a todo aquello que ocupa un lugar determinado en el universo o espacio, posee una cantidad determinada de energía y está sujeto a interacciones y cambios en el tiempo, que pueden ser medidos con algún instrumento de medición.

Desde un punto de vista químico, la materia es el conjunto de los elementos constituyentes de la realidad perceptible, o sea, lo que constituye las sustancias a nuestro alrededor y a nosotros mismos. La química es la ciencia que se ocupa de estudiar la composición y transformación de la materia.

Empleamos el término materia como un sinónimo de , es decir, de la cosa de la que están hechos los objetos, y la comprendemos científicamente como algo distinto a las fuerzas o energías, que están más referidas a las dinámicas que interactúan con los objetos.

La materia se encuentra en todas partes y en cualquier estado físico ( sólido, líquido, gaseoso, plasma). Hay materia en el aire que se respira, así como en un vaso de agua. Todo lo que vemos, sentimos y tocamos es materia, y por eso es fundamental para el desarrollo de la vida en el planeta.

Hasta donde sabemos, químicamente la materia está formada por partículas microscópicas, que llamamos átomos. Los átomos constituyen las unidades fundamentales de la materia. Cada átomo tiene las propiedades del elemento químico al que pertenece. Existen hasta ahora 118 elementos químicos que están ubicados, ordenados y clasificados en la Tabla Periódica de los elementos.

Por otra parte, los átomos son distintos entre sí, dependiendo de la cantidad o distribución de sus partículas subatómicas, que son siempre de tres tipos: electrones (carga negativa), protones (carga positiva) y neutrones (carga neutra). Los protones y neutrones están en el núcleo atómico, y los electrones en torno a él.

Las reacciones entre las formas de la materia o las distintas sustancias se conocen como reacciones químicas.

Pueden servirte: Origen de la materia

Propiedades químicas de la materia

Toda forma de materia reacciona en presencia de otras sustancias, de acuerdo a ciertas propiedades constitutivas de sus átomos o moléculas, lo que permite que el resultado de dichas reacciones sean sustancias diferentes de las iniciales (más complejas o más simples).

Entre las principales propiedades químicas de la materia están:

La corrosividad de los ácidos y la causticidad de las bases tiene que ver con el pH de la materia, o sea, su nivel de acidez o alcalinidad, su capacidad de donar o recibir electrones cuando está en contacto con ciertos materiales, como los metales o como la materia orgánica. Estas reacciones suelen ser exotérmicas, es decir, generan calor. Por otra parte, el pH mide la cantidad de iones H₃O⁺ u OH⁻ de una sustancia o una disolución.

Reactividad. De acuerdo a su constitución atómica, la materia puede ser más o menos reactiva, es decir, más o menos propensa a combinarse con otras sustancias. En el caso de las formas más reactivas, como los metales cesio (Ce) y francio (Fr), es raro verlos en formas puras, casi siempre son parte de compuestos con otros elementos. Los llamados gases nobles o gases inertes, en cambio, son formas de la materia con bajísima reactividad, que casi no sufren reacción con ninguna otra sustancia.

Inflamabilidad. Algunas sustancias pueden inflamarse, es decir, generar una explosión que libera calor y produce llamas, en presencia de una fuente de calor o en una reacción con otras sustancias. A dicha materia se la denomina inflamable (por ejemplo, la gasolina).

Es la pérdida de electrones de un átomo o ion cuando reacciona frente a un determinado compuesto.

Reducción. Es la ganancia de electrones de un átomo o ion cuando reacciona frente a un determinado compuesto.

Propiedades físicas de la materia

La materia también tiene propiedades físicas, o sea, propiedades derivadas de cambios en su forma de aparición que están vinculadas a la acción de otras fuerzas externas. Las propiedades físicas no están relacionadas con la composición química de las sustancias.

Entre las principales propiedades físicas de la materia están:

Temperatura. Es el grado de calor que presenta la materia en un momento, que generalmente se irradia hacia el entorno cuando una sustancia tiene mayor temperatura que su entorno. La temperatura es el grado de energía cinética que presentan las partículas de un material.

Estado de agregación. La materia puede aparecer en tres "estados" o estructuras moleculares determinadas por su temperatura o la presión a la que esté sometida. Estos tres estados son: sólido (partículas muy juntas, baja energía cinética), líquido (partículas menos juntas, energía cinética suficiente para que fluya la materia, sin separarse del todo) y gaseoso (partículas muy alejadas, alta energía cinética).

Conductibilidad o conductividad. Existen dos formas de conductibilidad: la térmica (calor) y la eléctrica (electromagnetismo), y en ambos casos se trata de la capacidad de los materiales de permitir el tránsito de la energía a través de sus partículas. Los materiales de alta conductibilidad se conocen como conductores, los de baja conductibilidad como semiconductores y a los de nula conductibilidad como aislantes.

Punto de fusión. Es la temperatura a la que un sólido se transforma en líquido a la presión de 1 atm.

Punto de ebullición. Es la temperatura a la cual la presión de vapor de un líquido se iguala a la presión que existe alrededor del líquido. En este punto el líquido se transforma en vapor. Cuando la presión de vapor del líquido se iguala a la presión atmosférica se denomina "Punto de ebullición normal".

Clasificación de la materia

Existen muchas formas y criterios para clasificar la materia. Desde un punto de vista general, podemos enumerar los principales del siguiente modo:

Materia viviente. Conforma a los seres vivos, mientras estén vivos.

Materia inanimada. Compone los objetos inertes, sin vida, o muertos.

Materia orgánica. Formada principalmente por átomos de carbono e hidrógeno, y generalmente está vinculada con la química de la vida.

Materia inorgánica. No es orgánica y no tiene que ver necesariamente con la vida sino con reacciones químicas espontáneas o no espontáneas.

Materia simple. Está compuesta por átomos de pocos tipos diferentes, o sea, está más cerca de la pureza.

Materia compuesta. Se compone de numerosos elementos de diverso tipo, alcanzando niveles de complejidad elevados.

Ejemplos de materia

Prácticamente todos los objetos del universo son un buen ejemplo de materia, mientras que se encuentren formados por átomos y posean propiedades físico-químicas determinables, discernibles y mensurables.

Las piedras, los metales, el aire que respiramos, la madera, nuestros cuerpos, el agua que tomamos, todos los objetos que usamos a diario son ejemplos perfectos de materia. Hay incluso teorías recientes de la física cuántica que proponen que el vacío, comprendido hasta ahora como la ausencia de materia, estaría "lleno" también de algún tipo de partículas, llamados "bosones de Higgs".

Sigue con: Niveles de organización de la materia

Referencias

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Materia - Concepto, propiedades, clasificación y ejemplos

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Materia ✓ Te explicamos qué es la materia y cuáles son sus propiedades químicas y físicas. Además, cómo se clasifica y algunos ejemplos de materia...

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Te explicamos qué son los modelos atómicos y cómo han ido evolucionando, desde la Antigüedad hasta los tiempos que corren.

¿Qué son los modelos atómicos?

Se conoce como modelos atómicos a las distintas representaciones gráficas de la estructura y funcionamiento de los átomos. Los modelos atómicos han sido desarrollados a lo largo de la historia de la humanidad a partir de las ideas que en cada época se manejaban respecto a la composición de la materia.

Los primeros modelos atómicos datan de la antigüedad clásica, cuando los filósofos y naturalistas se aventuraron a pensar y a deducir la composición de las cosas que existen, es decir, de la materia.

Ver además: Regla del Octeto

Modelo atómico de Demócrito (450 a.C.)

La "Teoría Atómica del Universo" fue creada por el filósofo griego Demócrito junto a su mentor, Leucipo. En aquella época los conocimientos no se alcanzaban mediante la experimentación, sino mediante el razonamiento lógico, basándose en la formulación y el debate de ideas.

Demócrito propuso que el mundo estaba formado por partículas muy pequeñas e indivisibles, de existencia eterna, homogéneas e incompresibles, cuyas únicas diferencias eran de forma y tamaño, nunca de funcionamiento interno. Estas partículas se bautizaron como "átomos", palabra que proviene del griego atémnein y significa "indivisible".

Según Demócrito, las propiedades de la materia estaban determinadas por el modo en que los átomos se agrupaban. Filósofos posteriores como Epicuro añadieron a la teoría el movimiento aleatorio de los átomos.

Modelo atómico de Dalton (1803 d.C.)

El primer modelo atómico con bases científicas nació en el seno de la química, propuesto por John Dalton en sus "Postulados Atómicos". Sostenía que todo estaba hecho de átomos, indivisibles e indestructibles, incluso mediante reacciones químicas.

Dalton proponía que los átomos de un mismo elemento químico eran iguales entre sí y tenían la misma masa e iguales propiedades. Por otro lado, propuso el concepto de peso atómico relativo (el peso de cada elemento respecto al peso del hidrógeno), comparando las masas de cada elemento con la masa del hidrógeno. También propuso que los átomos pueden combinarse entre sí para formar compuestos químicos.

La teoría de Dalton tuvo algunos errores. Afirmaba que los compuestos químicos se formaban usando la menor cantidad de átomos posible de sus elementos. Por ejemplo, la molécula de agua, según Dalton, sería HO y no H ₂O, que es la fórmula correcta. Por otro lado, decía que los elementos en estado gaseoso siempre eran monoatómicos (compuestos por un solo átomo), lo que sabemos no es real.

Más en: Modelo atómico de Dalton

Modelo atómico de Lewis (1902 d.C.)

También llamado "Modelo del Átomo Cúbico", en este modelo Lewis proponía la estructura de los átomos distribuida en forma de cubo, en cuyos ocho vértices se hallaban los electrones. Esto permitió avanzar en el estudio de las valencias atómicas y los enlaces químicos, sobre todo luego de su actualización por parte de Irving Langmuir en 1919, donde planteó el "átomo del octeto cúbico".

Estos estudios fueron la base de lo que se conoce hoy como el diagrama de Lewis, herramienta muy útil para explicar el enlace covalente.

Modelo atómico de Thomson (1904 d.C.)

Propuesto por J. J. Thomson, descubridor del electrón en 1897, este modelo es previo al descubrimiento de los protones y neutrones, por lo que asumía que los átomos estaban compuestos por una esfera de carga positiva y los electrones de carga negativa estaban incrustados en ella, como las pasas en el pudín. Dicha metáfora le otorgó al modelo el epíteto de "Modelo del Pudín de Pasas".

Este modelo hacía una predicción incorrecta de la carga positiva en el átomo, pues afirmaba que esta estaba distribuida por todo el átomo. Más tarde esto fue corregido en el modelo de Rutherford donde se definió el núcleo atómico.

Modelo atómico de Rutherford (1911 d.C.)

Ernest Rutherford realizó una serie de experimentos en 1911 a partir de láminas de oro. En estos experimentos determinó que el átomo está compuesto por un núcleo atómico de carga positiva (donde se concentra la mayor parte de su masa) y los electrones, que giran libremente alrededor de este núcleo. En este modelo se propone por primera la existencia del núcleo atómico.

Sigue en: Modelo atómico de Rutherford

Modelo atómico de Bohr (1913 d.C.)

Este modelo da inicio en el mundo de la física a los postulados cuánticos, por lo que se considera una transición entre la mecánica clásica y la cuántica. El físico danés Niels Bohr propuso este modelo para explicar cómo podían los electrones tener órbitas estables (o niveles energéticos estables) rodeando el núcleo. Además explica por qué los átomos tienen espectros de emisión característicos.

En los espectros realizados para muchos átomos se observaba que los electrones de un mismo nivel energético tenían energías diferentes. Esto demostró que había errores en el modelo y que debían existir subniveles de energía en cada nivel energético.

El modelo de Bohr se resume en tres postulados:

Los electrones trazan órbitas circulares en torno al núcleo sin irradiar energía.

Las órbitas permitidas a los electrones son aquellas con cierto valor de momento angular (L) (cantidad de rotación de un objeto) que sea un múltiplo entero del valor , siendo h=6.6260664×10⁻³⁴ y n=1, 2, 3....

Los electrones emiten o absorben energía al saltar de una órbita a otra y al hacerlo emiten un fotón que representa la diferencia de energía entre ambas órbitas.

Modelo atómico de Sommerfeld (1916 d.C.)

Este modelo fue propuesto por Arnold Sommerfield para intentar cubrir las deficiencias que presentaba el modelo de Bohr.

Se basó en parte de los postulados relativistas de Albert Einstein. Entre sus modificaciones está la afirmación de que las órbitas de los electrones fueran circulares o elípticas, que los electrones tuvieran corrientes eléctricas minúsculas y que a partir del segundo nivel de energía existieran dos o más subniveles.

Modelo atómico de Schrödinger (1926 d.C.)

Propuesto por Erwin Schrödinger a partir de los estudios de Bohr y Sommerfeld, concebía los electrones como ondulaciones de la materia, lo cual permitió la formulación posterior de una interpretación probabilística de la función de onda (magnitud que sirve para describir la probabilidad de encontrar a una partícula en el espacio) por parte de Max Born.

Eso significa que se puede estudiar probabilísticamente la posición de un electrón o su cantidad de movimiento pero no ambas cosas a la vez, debido al Principio de Incertidumbre de Heisenberg.

Este es el modelo atómico vigente a inicios del siglo XXI, con algunas posteriores adiciones. Se le conoce como "Modelo Cuántico-Ondulatorio".

Referencias

"Fundamentals of Physics" por Halliday, David. 8ª edición, Wiley(2007). ISBN 0-471-15950-6.

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Modelos Atómicos - Concepto, tipos y características

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Modelos atómicos ✓ Te explicamos qué son los modelos atómicos y cómo han ido evolucionando, desde la Antigüedad hasta los tiempos que corren...

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Te explicamos qué son las partículas subatómicas y los estudios al respecto. Además, los tipos de partículas que existen.

¿Qué son las partículas subatómicas?

Se entiende por partículas subatómicas a las estructuras de la materia que son más pequeñas que el átomo y que, por ende, forman parte de éste y determinan sus propiedades. Dichas partículas pueden ser de dos tipos: compuestas (divisibles) o elementales (indivisibles).

A lo largo de la historia, el ser humano ha estudiado la materia y ha propuesto diversas teorías y aproximaciones más o menos científicas a las partículas más pequeñas que existen, las que lo componen todo.

Los distintos modelos atómicos propuestos desde la antigüedad encontraron lo que parece ser su forma definitiva en la contemporaneidad, gracias al desarrollo de la teoría cuántica, la electroquímica y la física nuclear, entre otras disciplinas.

Así, se sabe hoy que el átomo, la unidad más pequeña en que se encuentra la materia y que tiene las propiedades de un elemento químico, se compone en su mayor parte de vacío, con un núcleo de partículas en el que se concentra el mayor porcentaje de su masa, y otras partículas más (los electrones) girando a su alrededor.

El estudio experimental de las partículas subatómicas es arduo, ya que muchas de ellas son inestables y no pueden observarse sino en aceleradores de partículas. Sin embargo, se conocen bien las más estables, como son electrones, protones y neutrones.

Puede servirte: Modelos atómicos

Tipos de partículas subatómicas

Las partículas subatómicas se clasifican de acuerdo a diversos criterios. Por ejemplo, las partículas más conocidas y estables son tres: electrones, protones y neutrones, diferentes entre sí por su carga eléctrica (negativa, positiva y neutra respectivamente) y su masa, o por el hecho de que los electrones son partículas elementales (indivisibles) y las últimas dos son compuestas. Además, los electrones orbitan el núcleo, mientras los protones y neutrones lo componen.

Por otro lado, los protones y neutrones, al ser partículas compuestas, pueden subdividirse en otras partículas llamadas quarks, unidas entre sí por otro tipo de partículas llamadas gluones. Tanto los quarks como los gluones son partículas indivisibles, es decir, elementales. Existen seis tipos de quarks: up (arriba), down (abajo), charm (encanto), strange (extrañeza), top (superior) y bottom (inferior).

Igualmente, existen los fotones, que son las partículas subatómicas responsables de la interacción electromagnética; y también los neutrinos y los bosones de gauge, responsables de las fuerzas nucleares débiles. Por último, existe el bosón de Higgs, partícula que fue descubierta en 2012 y que sería la responsable de que todas las demás partículas elementales (todo lo que compone al universo) tengan masa.

El comportamiento de las partículas elementales es un reto para la ciencia. Si bien la mecánica cuántica y el Modelo Estándar de Partículas Elementales son marcos teóricos que describen este mundo subatómico de manera asombrosamente exitosa, aún falta una teoría que pueda explicar todo el comportamiento del universo, que pueda unir la mecánica cuántica con la relatividad de Einstein. Hoy existen algunas de estas teorías, como la Teoría de cuerdas, pero su validez aún no está confirmada experimentalmente.

Última edición: 3 de julio de 2020. Cómo citar: "Partículas Subatómicas". Autor: María Estela Raffino. De: Argentina. Para: Concepto.de. Disponible en: https://concepto.de/particulas-subatomicas/. Consultado: 23 de octubre de 2020.

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Te explicamos qué son las partículas subatómicas y los estudios al respecto. Además, los tipos de partículas que existen. Se entiende por partículas subatómicas a las estructuras de la materia que son más pequeñas que el átomo y que, por ende, forman parte de éste y determinan sus propiedades.

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La materia constituye todo lo que nos rodea y puede existir en diferentes estados: sólido, líquido, gaseoso y plasma. A través de procesos físicos y químicos, la materia puede transformarse, ya sea alterando su estado o su composición. Estas transformaciones son fundamentales para entender la naturaleza, desarrollar tecnologías y abordar desafíos globales.

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.### Energía Nuclear

Usos y Aplicaciones:

1. Generación de Electricidad: Reactores nucleares utilizan la fisión para producir calor, que genera vapor y acciona turbinas eléctricas.

2. Medicina Nuclear: Diagnóstico (imágenes de PET y SPECT) y tratamiento de enfermedades (radioterapia).

3. Propulsión Naval: Submarinos y portaaviones nucleares.

4. Desalación de Agua: Reactores nucleares proporcionan calor para desalinizadoras.

5. Investigación Científica: Producción de isótopos para investigación y técnicas analíticas como la activación neutrónica.

Ventajas:

1. Baja Emisión de Gases de Efecto Invernadero: No emite CO2 durante la producción de electricidad.

2. Alta Eficiencia Energética: Gran cantidad de energía generada a partir de una pequeña cantidad de combustible.

3. Fiabilidad: Producción constante y controlada de electricidad.

Desventajas:

1. Residuos Radiactivos: Generación de residuos que requieren gestión y almacenamiento seguro durante miles de años.

2. Riesgo de Accidentes: Potenciales accidentes catastróficos (ej. Chernóbil, Fukushima).

3. Costos Iniciales Elevados: Construcción y desmantelamiento de plantas nucleares son muy costosos.

4. Proliferación Nuclear: Riesgo de que la tecnología nuclear se utilice para fabricar armas nucleares.

La energía nuclear es una fuente potente y eficiente de energía con aplicaciones médicas y militares, pero conlleva riesgos significativos y desafíos en la gestión de residuos y seguridad.

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La clasificación de los compuestos químicos

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La clasificación de los compuestos químicos

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se puede realizar de diversas formas, principalmente según su composición y tipo de enlace:

1. Compuestos Iónicos: Formados por la unión de iones de carga opuesta mediante enlaces iónicos. Ejemplo: cloruro de sodio (NaCl).

2. Compuestos Covalentes: Formados por la compartición de electrones entre átomos mediante enlaces covalentes. Pueden ser:

- Covalentes simples: Comparten un par de electrones.

- Covalentes Dobles o Triples: Comparten dos o tres pares de electrones, respectivamente.

- Covalentes Polares y No Polares: Dependiendo de la diferencia de electronegatividad entre los átomos.

3. Compuestos Metálicos: Formados por átomos metálicos unidos por enlaces metálicos, donde los electrones están libres para moverse en la red cristalina.

4. Compuestos Orgánicos: Contienen carbono y generalmente también hidrógeno, a menudo combinados con otros elementos como oxígeno, nitrógeno, fósforo, entre otros. Ejemplo: etanol (C2H5OH).

5. Compuestos Inorgánicos: No contienen carbono o contienen carbono, pero sin enlaces carbono-carbono. Ejemplo: agua (H2O), dióxido de carbono (CO2).

Estas clasificaciones son útiles para entender la naturaleza y las propiedades de los compuestos químicos, así como su comportamiento en diversas reacciones químicas.

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1. Grupos: Columnas verticales con elementos que comparten propiedades similares.

2. Períodos: Filas horizontales que indican el número de capas electrónicas.

3. Bloques: Agrupaciones de elementos según sus configuraciones electrónicas.

4. Metales, No Metales y Metaloides: Distinciones basadas en propiedades físicas y químicas.

### Enlaces Químicos

1. Iónico: Transferencia de electrones entre átomos con electronegatividades diferentes.

2. Covalente: Compartición de electrones entre átomos, puede ser polar o no polar.

3. Metálico: Red de átomos metálicos unidos por un mar de electrones móviles.

La tabla periódica clasifica los elementos, mientras que los enlaces químicos describen cómo los átomos se unen para formar compuestos.

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 las subpartículas alfa, beta y rayos gamma.

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 las subpartículas alfa, beta y rayos gamma.

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# Subpartículas y Radiación

1. Partículas Alfa (α)

- Composición: Dos protones y dos neutrones (núcleos de helio).

- Carga: +2.

- Poder de Penetración: Bajo; pueden ser detenidas por una hoja de papel o la piel.

- Usos: Tratamientos de cáncer (terapia alfa), detectores de humo.

2. Partículas Beta (β)

- Composición: Electrones (β⁻) o positrones (β⁺).

- Carga: -1 (β⁻) o +1 (β⁺).

- Poder de Penetración: Moderado; pueden atravesar papel pero son detenidas por una placa de aluminio.

- Usos: Radioterapia para el tratamiento de cáncer, trazadores en estudios médicos y biológicos.

3. Rayos Gamma (γ)

- Composición: Fotones de alta energía (radiación electromagnética).

- Carga: Sin carga.

- Poder de Penetración: Alto; pueden atravesar papel, aluminio y requieren plomo o concreto para ser detenidos.

- Usos: Esterilización de equipos médicos, irradiación de alimentos, diagnóstico y tratamiento de cáncer (radioterapia).

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### Teorías y Modelos Atómicos

1. John Dalton (1803)

- Teoría Atómica: Los átomos son las partículas indivisibles y más pequeñas de la materia. Cada elemento tiene átomos de un solo tipo, que se combinan en proporciones fijas para formar compuestos.

2. J.J. Thomson (1897)

- Modelo del Pudín de Pasas: Descubrió el electrón y propuso que los átomos son esferas de carga positiva con electrones incrustados, como pasas en un pudín.

3. Ernest Rutherford (1911)

- Modelo Nuclear: Mediante su experimento de la lámina de oro, descubrió que el átomo tiene un núcleo pequeño, denso y cargado positivamente, con electrones orbitando alrededor de este núcleo en un espacio vacío.

4. Niels Bohr (1913)

- Modelo de Bohr: Propuso que los electrones orbitan el núcleo en niveles de energía discretos y específicos. Los electrones pueden saltar entre niveles, emitiendo o absorbiendo energía en forma de fotones.

5. Erwin Schrödinger (1926)

- Modelo Mecánico Cuántico: Introdujo ecuaciones de onda para describir la probabilidad de encontrar un electrón en una región específica del espacio, reemplazando las órbitas definidas de Bohr con orbitales probabilísticos.

6. Louis de Broglie (1924)

- Dualidad Onda-Partícula: Propuso que las partículas, como los electrones, tienen propiedades tanto de partículas como de ondas. Su teoría fue fundamental para el desarrollo de la mecánica cuántica.

7. Werner Heisenberg (1927)

- Principio de Incertidumbre: Estableció que no es posible conocer simultáneamente con precisión la posición y el momento de un electrón. Esta incertidumbre es inherente a la naturaleza de los sistemas cuánticos.

Estos modelos y teorías han evolucionado para proporcionar una comprensión más precisa y compleja de la estructura atómica, sentando las bases para la física y la química modernas.