PREPARATORIA #8

La materia y sus transformaciones

Lic. Judith Caritina Hernández de la Cruz

PIA: Mural digital

Grupo:216

Equipo:3

Integrantes:

2237578 - CANTU RIVERA REBECA 2238256-CASTILLO JARAMILLO LIDIA JANETH

2237347-CORONADO ANDRADE JOSÉ GABRIEL

2237130-DE LA ROSA DE LA CRUZ ANDREA CRYSTAL

2237323-DELGADO GUERRA LOGAN TADEO

2238043-ENCINIA MARTINEZ XOCHITHL VALERIA

La química se relaciona con otras ciencias como la biología, la física y la matemática porque estudia la materia y sus cambios, lo que ayuda a entender procesos vitales como la respiración, la energía o las reacciones químicas. En la vida diaria, estas relaciones permiten desarrollar medicinas, materiales, tecnologías y soluciones para cuidar el medio ambiente, lo que demuestra que la química es fundamental para mejorar la calidad de vida.

Los estados de agregación están relacionados con la energía: al absorber energía, las partículas se separan y la materia puede pasar de sólido a líquido (fusión) o de líquido a gas (evaporación). Al perder energía, sucede lo contrario (condensación o solidificación). En los cambios químicos también interviene la energía, ya sea liberándose (exotérmicos) o absorbiéndose (endotérmicos).

Estos procesos muestran cómo la materia y la energía están estrechamente relacionadas en los cambios físicos y químicos.

• Propuso que la materia está formada por partículas indivisibles llamadas átomos.

• Cada elemento tiene átomos iguales entre sí, pero diferentes a los de otros elementos.

• Los compuestos se forman al combinar átomos en proporciones fijas.

2. Modelo de Thomson (1897)

• Descubrió el electrón.

• Propuso que el átomo era una esfera positiva con electrones incrustados, como un “panqué de pasas”.

3. Modelo de Rutherford (1911)

• Demostró que el átomo tiene un núcleo central muy pequeño y denso con carga positiva.

• Los electrones giran alrededor del núcleo, en su mayoría vacío.

4. Modelo de Bohr (1913)

• Los electrones giran en órbitas definidas alrededor del núcleo.

• Cada órbita tiene un nivel de energía específico.

  5. Modelo de Louis de Broglie (1924)

  • Propuso que los electrones tienen naturaleza dual, es decir, se comportan como partículas y ondas.

  • Esta idea ayudó a entender mejor el movimiento de los electrones dentro del átomo.

  • Introdujo el concepto de ondas de materia.

  6. Principio de Incertidumbre de Werner Heisenberg (1927)

  • Afirmó que es imposible conocer al mismo tiempo la posición exacta y la velocidad de un electrón.

  • Esto llevó a abandonar la idea de órbitas fijas para los electrones.

  • Cambió el enfoque hacia regiones de probabilidad, no trayectorias exactas.

  7. Modelo de Erwin Schrödinger (1926)

  • Desarrolló una ecuación matemática que describe cómo se comportan los electrones en el átomo.

  • Introdujo el concepto de orbitales, regiones donde hay mayor probabilidad de encontrar un electrón.

  • Su modelo se basa en la mecánica cuántica y es el modelo atómico actual.

En los procesos radiactivos, algunos átomos inestables emiten partículas subatómicas para estabilizarse. Estas partículas se conocen como radiación y pueden ser de tres tipos principales:

• Partículas alfa (α): Son núcleos de helio (2 protones y 2 neutrones). Tienen poca penetración, pero pueden dañar tejidos si se inhalan o ingieren.

• Partículas beta (β): Son electrones o positrones que se emiten cuando un neutrón se convierte en protón (o viceversa). Tienen mayor alcance que las alfa.

• Rayos gamma (γ): No son partículas, sino radiación electromagnética de alta energía. Pueden penetrar profundamente en materiales y son muy energéticos.

Estas partículas se originan en el núcleo de los átomos inestables, como los de uranio, radio o carbono-14, y son clave en aplicaciones como la medicina nuclear, la datación de fósiles o la producción de energía nuclear.

La fisión nuclear es el método que se utiliza hoy día en todo el mundo para producir electricidad a partir de energía nuclear, mientras que la tecnología para generar electricidad a partir de la fusión se encuentra en fase de I+D

Las ventajas de la energía nuclear son:

• Poco contaminante. Siempre y cuando no haya accidentes y se disponga de manera adecuada de los residuos radiactivos, las centrales nucleares contaminan menos el ambiente que la quema de combustibles fósiles.

• Segura. Siempre y cuando se cumplan los requisitos de seguridad, la energía nuclear puede ser confiable, constante y limpia.

• Eficiente. Las cantidades de energía liberadas mediante este tipo de reacciones nucleares son masivas, en comparación con la cantidad de materia prima que demandan.

• Versátil. La aplicación de la radiación y otras formas de energía nuclear en diversas áreas del saber humano, como la medicina, son importantes.

  
  

  Las desventajas de la energía nuclear son:

  • Riesgosa. En casos de accidentes, como el ocurrido con el reactor nuclear de Chernóbil en la antigua Unión Soviética, la población civil e incluso la vida animal corren un alto peligro de contaminación radiactiva.

  • Desecho. Los subproductos radiactivos de las centrales nucleares son de difícil manejo y algunos tienen una vida media (tiempo que tarda un átomo radiactivo en desintegrarse) muy prolongada.

  • Costosa. La creación de centrales nucleares y el uso de esta tecnología suele ser muy costosa.

Las principales clasificaciones son:

• Metales: Buenos conductores de calor y electricidad, dúctiles y maleables. Se encuentran en la parte izquierda y centro de la tabla.

• No metales: Malos conductores, frágiles, y pueden ser gases o sólidos. Están en la parte superior derecha.

• Metaloides: Tienen propiedades intermedias entre metales y no metales. Se ubican en una línea escalonada entre ambos grupos.

También se clasifica en:

• Grupos o familias: Columnas verticales (del 1 al 18). Los elementos de un mismo grupo tienen propiedades similares.

• Periodos: Filas horizontales (del 1 al 7). Indican el número de niveles de energía.

Enlaces químicos

Los enlaces químicos son las uniones entre átomos para formar compuestos. Los principales tipos son:

• Iónico: Entre un metal y un no metal. Un átomo cede electrones y otro los recibe. Ejemplo: sal (NaCl).

• Covalente: Entre no metales. Los átomos comparten electrones. Ejemplo: agua (H₂O).

• Metálico: Entre metales. Los electrones se mueven libremente, lo que da brillo y conductividad. Ejemplo: el cobre (Cu).

• Orgánicos: Contienen carbono e hidrógeno. Ej: metano (CH₄).

• Inorgánicos: No siempre contienen carbono. Ej: agua (H₂O), sal (NaCl).

2. Por el tipo de enlace químico:

• Iónicos: Unión entre metal y no metal (se transfieren electrones). Ej: NaCl.

• Covalentes: Unión entre no metales (se comparten electrones). Ej: H₂O.

• Metálicos: Entre metales (los electrones se comparten libremente). Ej: Fe, Cu.

3. Por la cantidad de elementos químicos:

• Binarios: Formados por 2 elementos. Ej: CO₂.

• Terciarios: Formados por 3 elementos. Ej: H₂SO₄.

• Cuaternarios: Formados por 4 elementos o más. Ej: C₆H₁₂O₆.

4. Por su función química (para compuestos inorgánicos):

• Óxidos: Combinación de un elemento con oxígeno. Ej: CO₂.

• Ácidos: Tienen H⁺ al disolverse en agua. Ej: HCl.

• Bases: Tienen OH⁻ (hidroxilo). Ej: NaOH.

• Sales: Formadas por un ácido + una base. Ej: NaCl.