Introducción a la Materia y la Estructura Atómica


MATERIA

Cualquier objeto que se puede ver a simple vista es materia.

  • La materia presenta unas dimensiones, es decir, ocupa un lugar en el espacio.
  • Tiene inercia, es decir, opone resistencia a modificar su estado de reposo o de movimiento.
  • La materia es la causa de la gravedad o gravitación, es decir, la atracción que actúa entre objetos materiales.

LA MASA

Se relaciona con la cantidad de materia, y su valor mide la inercia de un cuerpo así como la acción gravitatoria que este ejerce.

  • La masa como medida de la inercia.
  • La masa como medida de la acción gravitatoria.

ERRORES RELACIONADOS CON LA MASA

Un cuerpo puede tener poca masa y un gran tamaño (ej. un globo) o una masa considerable y un tamaño reducido (ej. bola de petanca).

Masa y peso no son lo mismo. La masa de un cuerpo mide su inercia mientras que el peso de ese objeto en la Tierra es la «fuerza» con la que esta lo atrae hacia sí.

CUERPOS Y SISTEMAS MATERIALES

Se llama cuerpo material a toda forma de materia con límites propios definidos.

Se llama sistema material a toda forma de materia sin morfología propia o cuyos límites son imprecisos.

ESCALAS DE OBSERVACIÓN

Escala de observación macroscópica: Esta escala te permite ver por ejemplo el crecimiento de una planta.

Escala de observación microscópica: Esta escala te permite ver cosas que no se pueden ver a simple vista.

  • Por observación directa: Requiere la utilización de instrumentos adecuados, como el microscopio óptico, electrónico, o de efecto túnel.
  • Por observación indirecta: A partir de hechos experimentales observables a escala macroscópica, se idean modelos y se establecen leyes y teorías que describen el comportamiento de la materia a escala microscópica.

LOS ÁTOMOS

Los griegos pensaban que el átomo era la partícula más pequeña que podía existir. A principios del siglo XX se descubrió que no era la más pequeña. El átomo más pequeño que existe es el de hidrógeno = a 0,0000000001 m = 1 x 10 elevado a -10.

CÓMO SON LOS ÁTOMOS

Se pensaba que eran pequeñísimas bolas o esferas de materia, este modelo tan sencillo no permitía explicar muchas de las propiedades de la materia, como los fenómenos eléctricos. Gracias a estos fenómenos se ha deducido cómo pueden ser los átomos.

FENÓMENOS ELÉCTRICOS EN LA MATERIA

  • Cuando se frotan determinados materiales, se producen fenómenos eléctricos.
  • Los fenómenos eléctricos pueden ser de atracción o repulsión.
  • La carga eléctrica es la causa de los fenómenos eléctricos (atracciones y repulsiones) que se observan en la materia.
  • Existen dos tipos diferentes de carga eléctrica, por convención positiva o negativa.
  • Las cargas del mismo tipo se repelen y de distinto tipo se atraen.

ELECTRONES

  • Son partículas muy pequeñas que forman parte de los átomos, poseen una masa 1840 veces menor que la del átomo más pequeño, tienen carga eléctrica negativa.

PROTONES

El protón es el núcleo del átomo más pequeño que existe, el de hidrógeno.

  • Los protones son partículas que se encuentran en los núcleos de los átomos, tienen carga eléctrica positiva, posee una masa semejante a la del hidrógeno.

NEUTRONES

  • Constituyen los núcleos de los átomos junto con los protones, no tienen carga eléctrica (son neutras), posee una masa semejante a la del protón.

IONES

Son los átomos que tienen una carga eléctrica neta:

  • Se produce por ganancia o pérdida de electrones, un átomo que gana electrones adquiere carga negativa neta y se llama ion negativo o anión, un átomo que pierde electrones adquiere carga eléctrica positiva y se llama ion positivo o catión.

LOS ÁTOMOS EN LA MATERIA: TIPOS DE SUSTANCIA

  • Simple: cuando está formada por átomos de la misma clase.
  • Compuesta: cuando está formada por átomos de distinta clase.

ÁTOMOS EN SUSTANCIAS SIMPLES

  • Átomos aislados: Solo se presenta en los gases nobles, como: (helio, neón, argón, kriptón, xenón y radón).
  • Grandes agrupaciones: En las grandes agrupaciones todos los átomos se encuentran unidos unos a otros, como el diamante y grafito (formados por átomos de carbono).
  • Formando moléculas: La unión de 2 o más átomos de la misma clase forma una molécula.

ÁTOMOS EN SUSTANCIAS COMPUESTAS

  • Formando moléculas: En esta organización las moléculas están formadas por átomos de diferentes clases (ej: agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2)).
  • Formando agregados de iones de distinto signo: Algunos átomos pierden electrones al cederlos a otros átomos con los que se unen, (el caso de los metales cuando se juntan con los no metales).

LAS ENERGÍAS

  • Mecánica: Energía que poseen los cuerpos para moverse a una determinada velocidad (cinética) o desplazados de su posición de equilibrio (potencial).
  • Química: Energía que se desprende o se absorbe en las reacciones químicas; ej: reacción de combustión.
  • Interna: Engloba todas las fuerzas que existe en el interior de un cuerpo.
  • Eléctrica: Es la que produce una pila, batería…
  • Electromagnética: Energía que transportan las ondas electromagnéticas (de radio o tv, de microondas, rayos infrarrojos y ultravioletas, rayos X y gamma).
  • Térmica: Energía debida al movimiento de átomos o moléculas que componen los cuerpos.
  • Nuclear: Se libera en los procesos de fisión nuclear (ej: energía del sol).

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