jueves, 12 de junio de 2014

PROPIEDADES DE LA MATERIA



PRESENTADO POR: JORGE GÓMEZ 


PROPIEDADES DE LA MATERIA

La materia tiene propiedades generales y particulares, a continuación estudiaremos ambas propiedades:

Propiedades generales

Son aquellas que dependen de la cantidad de material, entre ellos tenemos:

Masa: Es la cantidad de materia que presenta un cuerpo (la masa no define volumen).

Extensión: (Volumen) Es el lugar que ocupa un cuerpo en el espacio.

Impenetrabilidad: Propiedad por la cual el lugar ocupado por un cuerpo no puede ser ocupado por otro al mismo tiempo. Salvo que lo desplace.

Inercia: Todo cuerpo se mantiene en reposo o en movimiento, mientras no exista una causa (fuerza) que modifique dicho estado.

Divisibilidad: La Materia se puede fraccionar en partes cada vez más pequeño por diferentes medios (mecánico, físico, químico), de acuerdo a la siguiente secuencia.
Atracción: Es la propiedad por la cual dos cuerpos o partículas o moléculas o átomos tienden a unirse.

Propiedades específicas

Son aquellos que no dependen de la cantidad de materia, los más importantes son:

Dureza: Es la resistencia que presenta un sólido a ser rayado. La dureza de un cuerpo se establece mediante la escala de MOHS. El material más duro es el "diamante" y el menos el "talco".

Tenacidad: Es la oposición que presenta un cuerpo sólido al fraccionamiento (rotura).

Maleabilidad: Propiedad por la cual los metales se pueden transformar hasta láminas.

Ductibilidad: Propiedad por la cual los metales se pueden transformar hasta alambres o hilo.

Brillo: Propiedad por la cual un cuerpo refleja la luz.





WEBGRAFÍA:












TABLA PERIÓDICA

TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS


La tabla periódica es un esquema que incluye a los elementos químicos dispuestos por orden de número atómico creciente y en una forma que refleja la estructura de los elementos.

El primer periodo (la primera hilera), que contiene dos elementos, el hidrógeno y el helio, y los dos periodos siguientes, cada uno con ocho elementos, se llaman periodos cortos.
Los periodos restantes, llamados periodos largos, contienen 18 elementos en el caso de los periodos 4 y 5, o 32 elementos en el del periodo 6.
El periodo largo 7 incluye el grupo de los actínidos, que ha sido completado sintetizando núcleos radiactivos más allá del elemento 92, el uranio.

Los grupos o columnas verticales de la tabla periódica se clasifican tradicionalmente de izquierda a derecha utilizando números romanos seguidos de las letras 'A' o 'B', en donde la 'B' se refiere a los elementos de transición.


Todos los elementos de un grupo presentan una gran semejanza y, por lo general, difieren de los elementos de los demás grupos. Por ejemplo, los elementos del grupo IA, a excepción del hidrógeno, son metales con valencia química +1; mientras que los del grupo  VIIA, exceptuando el astato, son no metales, que normalmente forman compuestos con valencia -1.

HISTORIA

La historia de la tabla periódica está íntimamente relacionada con varios aspectos del desarrollo de la química y la física:
1. El descubrimiento de los elementos de la tabla periódica.

2. El estudio de las propiedades comunes y la clasificación de los elementos.

3. La noción de masa atómica (inicialmente denominada "peso atómico") y, posteriormente, ya en el siglo XX, de número atómico.

4. Las relaciones entre la masa atómica (y, más adelante, el número atómico) y las propiedades periódicas de los elementos.


AGRUPACIÓN DE LA TABLA PERIÓDICA

METALES ALCALINOS

Los metales alcalinos corresponden al Grupo 1 de la Tabla Periódica (anteriormente grupo I A).
Como ya sabemos los compuestos del grupo de los alcalinos son: el hidrógeno, litio, sodio, potasio, rubidio, cesio y Francio.

CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES:
Los metales alcalinos son aquellos que están situados en la primera columna de la tabla periódica. Son siete y se llaman: Hidrógeno, Litio, Sodio, Potasio, Rubidio Cesio y Francio. Empecemos por las propiedades generales:
1. Al reaccionar con agua, estos metales forman hidróxidos.

2. Son metales blandos.

3.  Al cortarlos o fundirlos se observa su color plateado y su brillo metálico.

4. Los metales alcalinos son de baja densidad.

5. Son blanco-plateados, con puntos de fusión bajos
 (debido a las fuerzas de enlace débiles que unen sus átomos) que decrecen según se desciende en el grupo y blandos, siendo el litio el más duro.

6. Estos metales son los más reactivos químicamente, por ello, esta clase de metales no se encuentran en estado libre en la naturaleza, sino en forma de compuestos, generalmente sales.

7. Su configuración electrónica muestra un electrón en su capa de valencia 

8. Son muy electropositivos: baja energía de ionización. Por tanto, pierden este electrón fácilmente (número de oxidación +1) y se unen mediante enlace iónico con otros elementos.





METALES ALCALINOTÉRRIDOS

Los metales alcalinotérreos son un grupo de elementos que forman una familia. Estos elementos se encuentran situados en el grupo 2 de la tabla periódica y son los siguientes:berilio, magnesio, calcio, estroncio, bario y radio. Este último no siempre se considera, pues es radiactivo y tiene una vida media corta.

CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES:

Los metales alcalinotérreos presentan carácter metálico, intenso brillo y buena conductividad. Son más duros que los alcalinos pero, al igual que éstos, pueden ser cortados con un cuchillo. Sus puntos de fusión son más elevados que los puntos de fusión de los metales alcalinos.

Los metales alcalinotérreos son poderosos agentes reductores. El berilio presenta propiedades químicas lógicamente diferentes a las de los demás elementos del grupo, forma compuestos predominantemente covalente. Los restantes metales alcalinotérreos forman compuestos iónicos, a excepción del magnesio, que tiende a formar también compuestos covalentes.


METALES DE TRANSICIÓN

En la tabla periódica los metales de transición están localizados entre los grupos 2A y 3A (excluyendo estos). Se definen como elementos cuyos átomos correspondientes no poseen un orbital “d” más energético totalmente completo o que son capaces de formar cationes con orbital d incompleto.


CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES:

Poseen buena conductividad térmica y eléctrica, brillo (generalmente dorado o plateado) y a pesar de presentar una amplia variación de dureza y puntos de fusión/ebullición.
El orden de llenado electrónico en los átomos de metales de transición es de acuerdo con el diagrama de Pauling, primero el orbital s de la 4 capa, para continuar con el orbital 3 de la tercera capa. Por tanto para el primer período la regla general de llenado es 3dn-24s2, donde n corresponde al grupo en el cual el metal está inserto (variando de 3 a 11 – de izquierda a derecha).


ANFÓTEROS

Anfótero es la molécula que contiene un radical base y otro ácido, pudiendo así actuar bien como ácido, o bien como base, según el medio en que se encuentre, como sucede con los aminoácidos.

Son también anfóteros por naturaleza los iones intermedios de los ácidos polipróticos.

Las sustancias clasificadas como anfóteras tienen la particularidad de que la carga eléctrica de la parte hidrofílica cambia en función del pH del medio. Actúan como bases en medios ácidos y como ácidos en medios básicos.


HALÓGENOS

Los halógenos son 5 elementos no metálicos. Se encuentran en el grupo 17 (también llamado grupo VIIA en el sistema anterior) de la tabla periódica, estos elementos se encuentran entre los más útiles para la vida moderna. El nombre "halógeno" significa "creador de sales" derivado de la tendencia de estos elementos para unirse a otros elementos para crear las sales más comunes.

NO METALES

Se denomina no metales, a los elementos químicos opuestos a los metales pues sus características son totalmente diferentes. Los no metales, excepto el hidrógeno, están situados en la tabla periódica de los elementos en el bloque p. Los elementos de este bloque son no-metales, excepto los metaloides (B, Si, Ge, As, Sb, Te), todos los gases nobles (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn), y algunos metales (Al, Ga,In, Tl, Sn, Pb).
CARACTERÍSTICAS:

1. Su estado físico es sólido a excepción del mercurio que es líquido.
2. Presentan un brillo característico en su superficie (brillo metálico).
3. Son dúctiles (se les puede transformar en alambres) y maleables (se pueden transformar en láminas).
4. Son buenos conductores del calor y la electricidad.
5. Son tenaces (la mayoría de ellos se resisten a la ruptura).
6. Su densidad es elevada si se compara con las de los no metales.
7. Se pueden hacer aleaciones (fundir y mezclar dos o más metales).

GASES NOBLES

Los gases nobles se ubican en el grupo VIIIA en la tabla periodica de los elementos químicos. Los gases nobles se caracterizan ya que presentan propiedades químicas muy similares. La primera indicación de la existencia de los gases nobles fue divulgada por el químico ingles Cavendish, en 1784.

Algunas características de los gases nobles a condiciones normales son:
1. Son gases con un solo átomo (monoatómicos)
2. Son incoloros
3. Presentan reactividad química baja.

LANTÁNIDOS

La serie de lantánidos es el grupo de elementos químicos que siguen al lantano en el grupo IIIB de la tabla periódica. Su distinción atómica es que ocupan en subnivel electrónico 4f.

Sus propiedades físicas y químicas varían de modo ostensible cuando las sustancias derivadas de las tierras raras presentan impurezas o se hallan en combinación con otros elementos, y sus puntos de fusión y ebullición cambian drásticamente. Sin embargo, la escasez en las muestras disponibles y la dificultad en obtener los elementos puros dificulta el estudio de sus propiedades.

ACTÍNIDOS

 Los actínidos son los 14 elementos químicos que, tras el actinio, se disponen consecutivamente en la tabla periódica, con números atómicos desde el 89 (actinio) hasta el 103 (laurencio). Su descubrimiento y el estudio de sus propiedades constituyen uno de los capítulos más apasionantes de la ciencia del siglo XX.

Como grupo son significativamente importantes debido a la radioactividad. A pesar que muchos elementos se los pueden encontrar en la naturaleza, la mayoría de los de este grupo, han sido obtenidos artificialmente por el hombre. Entre los elementos más importantes nombramos al uranio y el plutonio que han sido utilizados en la bomba atómica y que actualmente son usados cada vez con mayor frecuencia con el fin de obtener energía eléctrica.


PROPIEDADES DE LA TABLA PERIÓDICA



Potencial de Ionización 
energía necesaria para arrancarle un electrón.
                                     

Electronegatividad: mide la tendencia para atraer electrones.

                                  


Afinidad electrónica: energía liberada al captar un electrón.




Carácter metálico: define su comportamiento metálico o no metálico.



 Radio atómico: la distancia más probable del electrón más externo al núcleo.





WEBGRAFÍA:




TEORÍAS ATÓMICAS (EVOLUCIÓN DEL ÁTOMO)



 TEORÍAS ATÓMICAS


A través de los años los diferentes científicos y filósofos fueron construyendo el conocimiento de la estructura atómica.



DEMÓCRITO (Modelo del átomo 418 a.C )

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". Demócrito atribuyó a los átomos las cualidades de ser eternos,
 inmutables e indivisibles.
Sin embargo las ideas de Demócrito sobre la materia no fueron aceptadas por los filósofos de su época y hubieron de transcurrir cerca de 2200 años para que la idea de los átomos fuera tomada de nuevo en consideración.





DALTON (Modelo atómico, 1808)
En el período 1803-1808, Jonh Dalton, utilizó los dos leyes fundamentales de las combinaciones químicas, es decir: la "Ley de conservación de la masa"(La masa total de las sustancias presentes después de una reacción química es la misma que la masa total de las sustancias antes de la reacción) y la "Ley de composición constante"(Todas las muestras de un compuesto tienen la misma composición, es decir las mismas proporciones en masa de los elementos constituyentes.)como base de una teoría atómica.
La esencia de la teoría atómica de la materia de Dalton se resume en tres postulados:
1.  Cada elemento químico se compone de partículas diminutas e indestructibles denominadas átomos. Los átomos no pueden crearse ni destruirse durante una reacción química.
2.  Todos los átomos de un elemento son semejantes en masa (peso) y otras propiedades, pero los átomos de un elemento son diferentes de los del resto de los elementos.
3.  En cada uno de sus compuestos, los diferentes elementos se combinan en una proporción numérica sencilla: así por ejemplo, un átomo de A con un átomo de B (AB), o un átomo de A con dos átomos de B (AB2).
La teoría atómica de Dalton condujo a la "Ley de las proporciones múltiples", que establece lo siguiente: Si dos elementos forman más de un compuesto sencillo, las masas de un elemento que se combinan con una masa fija del segundo elemento, están en una relación de números enteros sencillos.


THOMPSON:(Modelo atómico, 1897)


Descubrimiento del electrón (descubierto en el año 1897; en 1898 Thomson propuso un modelo atómico, que tomaba en cuenta la existencia de dicha partícula subatómica.
Thomson suponía que los electrones se distribuía de una forma uniforme alrededor del átomo, conocido este modelo como Pastel de pasas, es la teoría de estructura atómica, Thomson  descubre el electrón antes que se descubrirse el protón  y el neutrón..
Si observamos este modelo, veremos que el átomo se compone por electrones de carga negativa  en el átomo positivo, tal se aprecia en el modelo de pasas de budín.
Pensaba que los electrones, distribuidos uniformemente alrededor del átomo, en distintas ocasiones, en vez de una sopa de las cargas positivas, se postulaba con una nube de carga positiva, en 1906 Thomson fue premiado con el novel de física por este descubrimiento.


RUTHERFORD:(Modelo atómico , 1911)

Dijo que el átomo se divide en:
 1.    Un núcleo central muy pequeño llamado núcleo, en la cual se concentran las cargas positivas (protones) y la mayor parte de la masa del átomo.

2. El resto del átomo es un espacio vacío y ocupa la mayor parte del átomo.

3. El átomo es neutro, porque tiene el mismo número de cargas positivas en el núcleo y de cargas negativas girando alrededor de él.












BOHR:(Modelo atómico, 1913)

Supuso que el átomo solo puede tener ciertos niveles de energía definidos.
Bohr establece que los electrones solo pueden girar a ciertas orbitas. Estas orbitas son estacionarias, en ellas el electrón no emite energía.

Los saltos de los electrones desde niveles de mayor energía a otros de menor energía o viceversa y estas producen “fotones de luz.”





Teoría atómica ACTUAL:

Se basa en el principio de dualidad de onda corpúsculo y en el principio de incertidumbre de Heisenberg.
Este modelo no indica en que parte del átomo esta un electrón.