La idea del átomo en la Filosofía

Republica bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación
U. E. Liceo “San José”
Los Teques – Edo. Miranda
9no “B”
Profesor:
Integrantes:
Los Teques 20 de marzo de 2014
Introducción
1-hacer un recuentro histórico, acerca de la idea sobre el átomo que tenían los
diversos filósofos y científicos a través de la historia.
´
El concepto de átomo existe desde la Antigua Grecia propuesto por los
filósofos griegos Demócrito, Leucipo y Epicuro, sin embargo, no se generó
el concepto por medio de la experimentación sino como una necesidad
filosófica que explicara la realidad, ya que, como proponían estos
pensadores, la materia no podía dividirse indefinidamente, por lo que debía
existir una unidad o bloque indivisible e indestructible que al combinarse de
diferentes formas creara todos los cuerpos macroscópicos que nos rodean.
El siguiente avance significativo no se realizó hasta que en 1773 el químico
francés Antoine-Laurent de Lavoisier postuló su enunciado: «La materia no
se crea ni se destruye, simplemente se transforma». La ley de conservación
de la masa o ley de conservación de la materia; demostrado más tarde por
los experimentos del químico inglés John Dalton quien en 1804, luego de
medir la masa de los reactivos y productos de una reacción, y concluyó que
las sustancias están compuestas de átomos esféricos idénticos para cada
elemento, pero diferentes de un elemento a otro. Luego en 1811, el físico
italiano Amedeo Avogadro, postuló que a una temperatura, presión y
volumen dados, un gas contiene siempre el mismo número de partículas,
sean átomos o moléculas, independientemente de la naturaleza del gas,
haciendo al mismo tiempo la hipótesis de que los gases son moléculas poli
atómicas con lo que se comenzó a distinguir entre átomos y moléculas.
El químico ruso Dmítri Ivánovich Mendeléyev creó en 1869 una
clasificación de los elementos químicos en orden creciente de su masa
atómica, remarcando que existía una periodicidad en las propiedades
químicas. Este trabajo fue el precursor de la tabla periódica de los elementos
como la conocemos actualmente. La visión moderna de su estructura interna
tuvo que esperar hasta el experimento de Rutherford en 1911 y el modelo
atómico de Bohr. Posteriores descubrimientos científicos, como la teoría
cuántica, y avances tecnológicos, como el microscopio electrónico, han
permitido conocer con mayor detalle las propiedades físicas y químicas de
los átomos.
2-Describa los postulados de la teoría atómica Dalton.
Durante el siglo XVIII y los primeros años del siglo XIX, en su afán por
conocer e interpretar la naturaleza, los científicos estudiaron intensamente
las reacciones químicas mediante numerosos experimentos. Estos estudios
permitieron hallar relaciones muy precisas entre las masas de las sustancias
sólidas o entre los volúmenes de los gases que intervienen en las reacciones
químicas. Las relaciones encontradas se conocen como leyes de la química.
Entre las leyes fundamentales de la Química, hay algunas que establecen las
relaciones entre masas, llamadas leyes gravimétricas y otras que relacionan
volúmenes, denominadas leyes volumétricas. John Dalton desarrolló su
modelo atómico, en la que proponía que cada elemento químico estaba
compuesto por átomos iguales y exclusivos, y que aunque eran indivisibles
e indestructibles, se podían asociar para formar estructuras más complejas
(los compuestos químicos). Esta teoría tuvo diversos precedentes.
1. La materia está formada por átomos, pequeñas partículas indivisibles
que no se pueden crear ni destruir.
2.
3.
4.
Todos los átomos de un elemento tienen la misma masa y
propiedades.
Los átomos de diferentes elementos tienen distinta masa y
propiedades.
Distintos átomos se combinan entre sí en una relación numérica
sencilla y dan lugar a un compuesto, siendo los átomos de un mismo
compuesto iguales.
3-defina los siguientes términos:

Atomos: Constituyente de la materia ordinaria, con propiedades
químicas bien definidas, formado a su vez por constituyentes más
elementales sin propiedades químicas bien definidas. Cada elemento
químico está formado por átomos del mismo tipo (con la misma estructura
electrónica básica), y que no es posible dividir mediante procesos químicos.

Moléculas: En química, se llama molécula a un conjunto de al
menos dos átomos enlazados covalente que forman un sistema
estable y eléctricamente neutro.1 2
Casi toda la química orgánica y buena parte de la química
inorgánica se ocupan de la síntesis y reactividad de moléculas y
compuestos moleculares. La química física y, especialmente, la
química cuántica también estudian, cuantitativamente, en su caso,
las propiedades y reactividad de las moléculas. La bioquímica está
íntimamente relacionada con la biología molecular, ya que ambas
estudian a los seres vivos a nivel molecular Se le llama peso específico.

Unidad de masa atómica: La unidad de masa atómica unificada
(símbolo u)1 o Dalton (símbolo Da)2 es una unidad de masa empleada en
física y química, especialmente en la medida de masas atómicas y
moleculares. Está definida como la doceava parte (1/12) de la masa de un
átomo neutro y no enlazado de carbono-12, en su estado fundamental
eléctrico y nuclear,3 y su valor recomendado es el de 1,660 538 921 (73) ×
10−27 kg.4 Así pues, un mol de átomos de carbono-12 tiene una masa exacta
de 12 gramos. Cuando decimos, por ejemplo, que el litio (Li) tiene una
masa de 6,94 Da queremos decir que un átomo de litio tiene la misma masa
que 6,94 veces la masa de 1/12 parte de un átomo de carbono-12. Por otro
lado, la masa de 1 mol (NA) de unidades de masa atómica equivale a 1 g.
Peso atómico relativo: El peso atómico (también llamado Masa
Atómica Relativa) (símbolo: A) es una cantidad física definida como la
suma de la cantidad de las masas y del número atómico con el símbolo (Z)
de un elemento (de un origen dado) expresados en Unidad de masa atómica
o U.M.A. (es decir, a 1/12 de la masa de un átomo de carbono 12).1 2
•
Los valores de estos pesos atómicos estándar están reimpresos en una
amplia variedad de libros de texto, catálogos comerciales, pósters, etcétera.
Para describir esta cantidad física se puede usar también la expresión masa
atómica relativa. En consecuencia, desde por lo menos 18605 y hasta el
decenio de 1960, el uso continuado de la locución ha atraído una
controversia considerable6 (véase más adelante).
A diferencia de las masas atómicas (las masas de los átomos individuales),
los pesos atómicos no son constantes físicas. Varían de una muestra a otra.
Sin embargo, en muestras normales son suficientemente constantes para ser
de importancia fundamental en química. Se debe no confundir al peso
atómico con la masa atómica.
•
Peso espesifico: Se le llama peso específico a la relación entre el peso
de una sustancia y su volumen.
Su expresión de cálculo es:
siendo,
, el peso específico;
, el peso de la sustancia;
, el volumen de la sustancia;
, la densidad de la sustancia;
, la masa de la sustancia;
, la aceleración de la gravedad.
Electrón: El electrón (del griego clásico ἤλεκτρον, ámbar),
comúnmente representado por el símbolo: e−, es una partícula subatómica
con una carga eléctrica elemental negativa.12 Un electrón no tiene
componentes o subestructura conocidos, en otras palabras, generalmente se
define como una partícula elemental.2 Tiene una masa que es
aproximadamente 1836 veces menor con respecto a la del protón.13 El
momento angular (espín) intrínseco del electrón es un valor semientero en
unidades de ħ, lo que significa que es un fermión. Su antipartícula es
denominada positrón: es idéntica excepto por el hecho de que tiene cargas
—entre ellas, la eléctrica— de signo opuesto. Cuando un electrón colisiona
con un positrón, las dos partículas pueden resultar totalmente aniquiladas y
producir fotones de rayos gamma.
•
Proton: En física, el protón (del griego πρῶτον, prōton ['primero'])
es una partícula subatómica con una carga eléctrica elemental positiva 1 (1,6
× 10-19 C). Igual en valor absoluto y de signo contrario a la del electrón, y
•
una masa 1836 veces superior a la de un electrón. Experimentalmente, se
observa el protón como estable, con un límite inferior en su vida media de
unos 1035 años, aunque algunas teorías predicen que el protón puede
desintegrarse en otras partículas.
•
Neutrón: El neutrón es una partícula subatómica, un nucleón, sin
carga neta, presente en el núcleo atómico de prácticamente todos los
átomos, excepto el protio. Aunque se dice que el neutrón no tiene carga, en
realidad está compuesto por tres partículas fundamentales cargadas llamadas
quarks, cuyas cargas sumadas son cero. Por tanto, el neutrón es un barión
neutro compuesto por dos quarks de tipo abajo, y un quark de tipo arriba
•
Isotopo: Se denomina isótopos a los átomos de un mismo elemento,
cuyos núcleos tienen una cantidad diferente de neutrones, y por lo tanto,
difieren en masa atómica. La palabra isótopo, (del griego: ἴσος isos 'igual,
mismo'; τόπος tópos 'lugar', "en mismo sitio") se usa para indicar que todos
los tipos de átomos de un mismo elemento químico (isótopos) se encuentran
en el mismo sitio de la tabla periódica. Los átomos que son isótopos entre sí
son los que tienen igual número atómico (número de protones en el núcleo),
pero diferente número másico (suma del número de neutrones y el de
protones en el núcleo). Los distintos isótopos de un elemento, difieren pues
en el número de neutrones.
•
Enlace químico: Un enlace químico es el proceso químico
responsable de las interacciones atractivas entre átomos y moléculas, que
confiere estabilidad a los compuestos químicos diatónicos y poli atómicos.
La explicación de tales fuerzas atractivas es un área compleja que está
descrita por las leyes de la química cuántica.
Sin embargo, en la práctica, los químicos suelen apoyarse en la
fisicoquímica o en descripciones cualitativas que son menos rigurosas, pero
más sencillas en su propia descripción del enlace químico (ver valencia). En
general, el enlace químico fuerte está asociado con la compartición o
transferencia de electrones entre los átomos participantes.
•
Fisión nuclear: En física nuclear, la fisión es una reacción nuclear, lo
que significa que tiene lugar en el núcleo atómico. La fisión ocurre cuando
un núcleo pesado se divide en dos o más núcleos pequeños, además de
algunos subproductos como neutrones libres, fotones (generalmente rayos
gamma) y otros fragmentos del núcleo como partículas alfa (núcleos de
helio) y beta (electrones y positrones de alta energía).
Fusión nuclear: En física nuclear, fusión nuclear es el proceso por el
cual varios núcleos atómicos de carga similar se unen y forman un núcleo
más pesado. Simultáneamente se libera o absorbe una cantidad enorme de
energía, que permite a la materia entrar en un estado plasmático. La fusión
de dos núcleos de menor masa que el hierro (en este elemento y en el níquel
ocurre la mayor energía de enlace nuclear por nucleón) libera energía en
general. Por el contrario, la fusión de núcleos más pesados que el hierro
absorbe energía. En el proceso inverso, la fisión nuclear, estos fenómenos
suceden en sentidos opuestos.
Radiactivos: En resumen, es un fenómeno que ocurre en los núcleos de
ciertos elementos, inestables, que son capaces de transformarse, o decaer,
espontáneamente, en núcleos atómicos de otros elementos más estables.
•
4- ¿cuáles fueron los hechos que permitieron establecer la naturaleza
eléctrica de la materia?
Los griegos, hace más de 2000 años, descubrieron que al frotar una varilla
de ámbar con una tela, aquella atraía objetos livianos como polvo ó plumas
ligeras. Posteriormente observaron que dos varillas de ámbar frotadas se
repelían entre sí, pero eran atraídas por una varilla de vidrio frotada con
seda.
Otto Von Guericke en el siglo XVII encontró que al frotar una piedra de
azufre con la mano, ella adquiría la propiedad de atraer trozos de papel y
ocasionalmente se desprendían chispas. A estos fenómenos Guericke le dio
el nombre de electricidad derivado del nombre griego del ámbar.
Benjamín Franklin en 1752 mediante una cometa y un cable húmedo logró
conducir a tierra la carga eléctrica de una nube. Posteriormente Faraday en
1826 logró obtener el primer motor eléctrico empleando grandes bobinas de
alambre, iniciándose así las investigaciones con tubos de descarga, en 1838,
constituyéndole este hecho como uno de los más significativos en el
desarrollo de la teoría atómica.
Rayos catódicos
En 1879, Sir William Crookes experimentando con tubos de vidrio, como el
de la Fig. 3.2, en los cuales había hecho el vacío, observó que se desprendía
una radiación del cátodo al ánodo por lo cual la denominó rayos catódicos.
Ellos son impulsados por la gran diferencia de potencial entre los
electrodos. Cuando no se hace un buen vacío, la alta concentración de
partículas en estado gaseoso que quedan dentro del tubo, impide el paso de
la corriente.
5-¿En qué consiste los siguientes fenómenos?
a.
Electrización por frotamiento: se explica del siguiente modo. Por
efecto de la fricción, los electrones externos de los átomos del paño de lana
son liberados y cedidos a la barra de ámbar, con lo cual ésta queda cargada
negativamente y aquél positivamente. En términos análogos puede
explicarse la electrización del vidrio por la seda. En cualquiera de estos
fenómenos se pierden o se ganan electrones, pero el número de electrones
cedidos por uno de los cuerpos en contacto es igual al número de electrones
aceptado por el otro, de ahí que en conjunto no hay producción ni
destrucción de carga eléctrica. Esta es la explicación, desde la teoría
atómica, del principio de conservación de la carga eléctrica formulado por
Franklin con anterioridad a dicha teoría sobre la base de observaciones
sencillas.
b.
Electrización por inducción: una electrización por inducción
consiste en transmitir electrones sin tocar el objeto a electriza, un ejemplo
muy claro es la botella de Leyden. Un cuerpo cargado eléctricamente puede
atraer a otro cuerpo (neutro, sin cargas). Cuando el cuerpo electrizado se
acerca al cuerpo neutro, hay una interacción eléctrica entre las cargas del
objeto electrizado y las del cuerpo neutro. Como resultado, la distribución
de electrones se altera: el cuerpo electrizado cede sus electrones libres al
cuerpo neutro.
c.
Electrización por contacto: Consiste en cargar un cuerpo
poniéndolo en contacto con otro previamente electrizado. En este caso,
ambos quedarán cargados con carga del mismo signo. Esto se debe a que
habrá transferencia de electrones libres desde el cuerpo que los posea en
mayor cantidad hacia el que los contenga en menor proporción y
manteniéndose este flujo hasta que la magnitud de la carga sea la misma en
ambos cuerpos
6- elabora un cuadro resumen, acerca de los diferentes tipos de
cristales.
Cr istales covalentes
La unión entre los átomos es mediante enlace covalente.
Esto origina sólidos muy duros, de puntos de fusión y
ebullición muy elevados y que no conducen la corriente
eléctrica.
Ejemplos de cristales
covalentes: diamante, grafito, cuarzo
•
Cr istales metálicos
•
•
Los elementos con pocos electrones en su última capa
(como los metales), pueden perderlos fácilmente. El resultado
es un ión (átomo con carga eléctrica neta distinta de 0 )con
cargas positivas de más: un catión.
•
Los elementos a los que le faltan pocos electrones para
completar su última capa electrónica (como los no metales),
tiene facilidad para atraer electrones hasta completarla. el
resultado es un ión con exceso de cargas negativas: un anión.
• Sólidos a temperatura ambiente.
• Puntos de fusión y ebullición elevados.
• No conducen la corriente eléctrica en estado sólido,
pero si lo hacen en disolución
•
Cr istales iónicos
Son sólidos cristalinos, excepto el mercurio, que es
líquido.
Suelen ser bastante duros, al estar unidos los átomos
de modo muy compacto.
Son maleables (obtención de delgadas láminas de
material sin que éste se rompa) y dúctiles (pueden
estirarse sin romperse permitiendo obtener alambres o
hilos), en mayor o menor grado, ya que es posible
mover una capa de átomos sobre otra.
7- describa, los cuatro estados en los que se nos presentan la materia.
a)
Solido: Un cuerpo sólido es uno de los cinco estados de
agregación de la materia. se caracteriza porque opone
resistencia a cambios de forma y de volumen. Sus partículas se
encuentran juntas y correctamente ordenadas. Las moléculas de
un sólido tienen una gran cohesión y adoptan formas bien
definidas.
b)
Liquido: El líquido es un estado de agregación de la materia en
forma de fluido altamente incompresible lo que significa que su
volumen es, bastante aproximado, en un rango grande de
presión. Es el único estado con un volumen definido, pero no
forma fija. Un líquido está formado por pequeñas partículas
vibrantes de la materia, como los átomos y las moléculas,
unidas por enlaces intermoleculares.
c)
Gaseoso: Esta denominación se extendió luego a todos los
cuerpos gaseosos, también llamados fluidos elásticos, fluidos
compresibles o aires, y se utiliza para designar uno de los
estados de la materia. La causa de la naturaleza del gas se
encuentra en sus moléculas, muy separadas unas de otras y con
movimientos aleatorios entre sí. Al igual que ocurre con los
otros dos estados de la materia.
d)
Plasmática: estado gaseoso pero en el que determinada
proporción de sus partículas están cargadas eléctricamente y no
poseen equilibrio electromagnético, por eso son buenos
conductores eléctricos y sus partículas responden fuertemente a
las interacciones electromagnéticas de largo alcance.
8- Defina los siguientes términos: a) fusión b) congelación c)
vaporización
d) condensación e) evaporización f) ebullición g) sublimación h) punto
de fusión i) punto de ebullición
a)
Fusión: El proceso de fusión de la materia es el mismo que el
de fundición, pero este último término se aplica generalmente a
sustancias como los metales, que se licúan a altas temperaturas,
y a sólidos cristalinos. Cuando una sustancia se encuentra a su
temperatura de fusión, el calor que se suministra es absorbido
por la sustancia durante su transformación, y no produce
variación de su temperatura. Este calor adicional se conoce
como calor de fusión. El término fusión se aplica también al
proceso de calentar una mezcla de sólidos para obtener una
disolución líquida simple.
b)
Congelación: El punto de congelación se alcanza en una
solución cuando la energía cinética de las moléculas se hace
menor a medida que la temperatura disminuye; el aumento de
las fuerzas intermoleculares de atracción y el descenso de la
energía cinética son las causas de que los líquidos cristalicen.
Las soluciones siempre se congelan a menor temperatura que el
disolvente puro. La temperatura de congelación del agua pura
es 0ºC
c) Vaporización: La vaporización es el nombre que recibe
el proceso en el cual un fluido pasa del estado líquido al
gaseoso, es decir, como consecuencia de la acción del calor
sobre el líquido en cuestión es que el líquido asumirá el estado
de gaseoso. Existen dos tipos de vaporización, la ebullición y
la evaporación.
d)
Condensación: Se denomina condensación al cambio de fase
de la materia que se encuentra en forma gaseosa (generalmente
vapores) y pasa a forma líquida. Es el proceso inverso a la
vaporización. Si se produce un paso de estado gaseoso a estado
sólido de manera directa, el proceso es llamado sublimación
inversa o deposición. Si se produce un paso del estado líquido a
sólido se denomina solidificación.
Evaporización: La evaporación es un proceso físico que consiste en
el paso lento y gradual de un estado líquido hacia un estado gaseoso, tras
haber adquirido suficiente energía para vencer la tensión superficial. A
diferencia de la ebullición, la evaporación se puede producir a cualquier
e)
temperatura, siendo más rápido cuanto más elevada sea esta. No es
necesario que toda la masa alcance el punto de ebullición.
Ebullición: La ebullición es el proceso físico en el que la materia
pasa a estado gaseoso. Se realiza cuando la temperatura de la totalidad del
líquido iguala al punto de ebullición del líquido a esa presión. Si se continúa
calentando el líquido, éste absorbe el calor, pero sin aumentar la
temperatura: el calor se emplea en la conversión de la materia en estado
líquido al estado gaseoso, hasta que la totalidad de la masa pasa al estado
gaseoso. En ese momento es posible aumentar la temperatura de la materia,
ya como gas.
f)
Sublimación: Es el proceso que consiste en el cambio de estado de
sólido al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido. Al proceso inverso
se le denomina deposición o sublimación regresiva; es decir, el paso directo
del estado gaseoso al estado sólido. Un ejemplo clásico de sustancia capaz
de sublimarse a presión y temperatura ambiente es el hielo seco.
g)
Punto de fusión: es la temperatura a la cual se encuentra el equilibrio
de fases sólido-líquido, es decir la materia pasa de estado sólido a estado
líquido, se funde. Cabe destacar que el cambio de fase ocurre a temperatura
constante. El punto de fusión es una propiedad intensiva.
h)
Punto de ebullición: s aquella temperatura en la cual la presión de
vapor del líquido iguala a la presión de vapor del medio en el que se
encuentra.1 Coloquialmente, se dice que es la temperatura a la cual la
materia cambia del estado líquido al estado gaseoso.
i)
9-¿Qué es un reactor nuclear? Describa las fundamentales de un
reactor y elabora un esquema grafico de un reactor.
¿Qué es un reactor nuclear? Un reactor nuclear es un dispositivo en donde
se produce una reacción nuclear en cadena controlada. Se puede utilizar
para la obtención de energía en las denominadas centrales nucleares, la
producción de materiales fisionables, como el plutonio, para ser usados en
armamento nuclear, la propulsión de buques o de satélites artificiales o la
investigación. Una central nuclear puede tener varios reactores.
Actualmente solo producen energía de forma comercial los reactores
nucleares de fisión, aunque existen reactores nucleares de fusión
experimentales.
También podría decirse que es una instalación física donde se produce,
mantiene y controla una reacción nuclear en cadena. Por lo tanto, en un
reactor nuclear se utiliza un combustible adecuado que permita asegurar la
normal producción de energía generada por las sucesivas fisiones. Algunos
reactores pueden disipar el calor obtenido de las fisiones, otros sin embargo
utilizan el calor para producir energía eléctrica.
Edificio de
contención
Vapor
Turbina
Generador
eléctrico
Condensad
or
Vapor
Reactor
Refrigerador
Barras de
control
Agua
caliente
Bomba
Bomba
Rio largo
oAgua
mar fría
10- ¿Qué organismo nacionales e internacionales se ocupan del estudio
de la tecnología nuclear y su problemática mundial?