Identifica cada uno de los instrumentos y su correspondiente
función.
Cuál es el material de los
instrumentos de vidriería y porque se característica
Que instrumentos se utilizan para
medir el volumen de líquidos
Que instrumentos permiten
transvasar líquidos de un recipiente a otro
Identifica aquellos que
utilizarías para armar el montaje de destilación, titulación, filtración
y decantación.
Guía de ayuda
Vasos
de precipitado. Pueden
ser de dos formas: altos o bajos. Sin graduar o graduados y nos dan un volumen
aproximado (los vasos al tener mucha anchura nunca dan volúmenes precisos). Se
pueden calentar (pero no directamente a la llama) con ayuda de una rejilla.
Desecador. Recipiente
de vidrio que se utiliza para evitar que los solutos tomen humedad ambiental. En
(2), donde hay una placa, se coloca el soluto y en (1) un deshidratante.
Embudo de
vidrio. Se emplea para trasvasar líquidos o disoluciones de un
recipiente a otro y también para filtrar, en este caso se coloca un filtro de
papel cónico o plegado.
Buchner y
Kitasato. El Buchner es un embudo de porcelana, tiene una placa
filtrante de agujeros grandes por lo que se necesita colocar un papel de filtro
circular, que acople perfectamente, para su uso. Se emplea para filtrar a
presión reducida. Su uso va unido al Kitasato, recipiente de vidrio con rama
lateral para conectar con la bomba de vacío (normalmente, una trompa de agua).
Cristalizador. Puede ser de forma baja o alta. Es un recipiente
de vidrio donde al añadir una disolución se intenta que, en las mejores
condiciones, el soluto cristalice.
Vidrio
de reloj. Lámina de
vidrio cóncavo-convexa que se emplea para pesar los sólidos y como recipiente
para recoger un precipitado sólido de cualquier experiencia que se introducirá
en un desecador o bien en una estufa.
Filtro plegado. Se elabora con papel de filtro, sirve para
filtrar, se coloca sobre el embudo de vidrio y el líquido atraviesa el papel
por acción de la gravedad; el de pliegues presenta mayor superficie de contacto
con la suspensión.
Embudos
de decantación. Son
de vidrio. Pueden ser cónicos o cilíndricos. Con llave de vidrio o de teflón.
Se utilizan para separar líquidos, inmiscibles, de diferente densidad.
Tubos
de ensayo. Recipiente
de vidrio, de volumen variable, normalmente pequeño. Sirven para hacer pequeños
ensayos en el laboratorio. Se pueden calentar, con cuidado, directamente a la
llama. Se deben colocar en la gradilla y limpiarlos una vez usados, se colocan
invertidos para que escurran. Si por algún experimento se quiere mantener el
líquido, se utilizan con tapón de rosca.
Probeta. Recipiente de vidrio para medir volúmenes, su
precisión es bastante aceptable, aunque por debajo de la pipeta. Las hay de
capacidades muy diferentes: 10, 25, 50 y 100 ml.
El átomo es la unidad
más pequeña de la materia, que no se ha podido observar aún por separado, pero
gracias a muchas investigaciones a lo largo de la historia se sabe de él. Toda
materia está formada por átomos distintos, si son de distintos elementos. A esta
conclusión o teoría se ha llegado tras muchos años de investigación, leyes y
modelos de muchos científicos importantes que se han basado en otros modelos,
experiencias, etc. Que les han servido de guía y ayuda.
Los avances de la
teoría atómica se hicieron cada vez más rápidos a partir de los siglos XVI y
XVII tras la llegada de la ciencia experimental, pero todo empezó en la antigua
Grecia, ya que fue el primer pueblo que se interesó por la física y la química.
De hecho átomo significa en griego “no divisible”; Tras este primer interés por
los átomos surgieron otras teorías que finalmente han dado lugar a una única,
la que conocemos hoy en día.
MODELOS ATÓMICOS
A lo largo de la
historia ha habido muchos científicos que han investigado los átomos, desde los
griegos hasta los más recientes
FILÓSOFOS
El griego Thales de
Mileto en el año 585 a.C. sugirió que todo elemento natural era agua ya que
podía estar en 3 estados distintos (líquido, gas y sólido) dependiendo de la
temperatura ambiente. Los sucesores de
Thales, Epicurio de Samos y el romano Lucrecio Caro, sugirieron que toda
sustancia estaba formada por los 4 elementos (el agua, el fuego, la tierra y el
aire).
A finales del siglo V
a.C. los filósofos griegos Leucipo y Demócrito sugirieron que la materia está
formada por pequeñas partículas indivisibles que denominaron átomos y señalaron
que si bien eran inmutables las relaciones entre ellos cambian
CIENTÍFICOS EUROPEOS
DEL SIGLO XVII Y XVIII
Tras casi 2000 años
desde la teoría de Leucipo y Demócrito, el inglés Boyle en el siglo XVII usó el
concepto del átomo en sus trabajos de química y Newton lo tuvo en mente al
desarrollar sus descubrimientos en física. También el francés Antoine
Lavoisier, tras sus investigaciones de combustión, identificó muchas sustancias
puras que no podían separarse en otras más sencillas, las cuales correspondían
a elementos químicos
JOHN DALTON
El profesor y químico
británico John Dalton en al siglo XIX creó una importante teoría atómica de la
materia basándose en las leyes cuantitativas de la química
üLey
de conservación de la masa del científico Lavoisier
üLey
de las proporciones definidas realizada por el científico Proust
üLey
de combinación de los gases de Avogadro
üLey
de las proporciones múltiples realizada por él mismo
TEORÍA ATÓMICA DE JOHN
DALTON
La teoría de Dalton que
se dio a conocer en 1803, decía que:
- Los elementos estaban
formados por átomos (partículas muy pequeñas e indivisibles).
- Los átomos de un
mismo elemento son idénticos en su masa y demás propiedades.
- Los átomos de
distintos elementos químicos son distintos entre sí, en particular su masa.
- Los compuestos se
forman por la unión de átomos de los distintos elementos que forman la relación
de números enteros.
- En las reacciones
químicas, los átomos ni se crean ni se destruyen solo se distribuyen
AMADEO AVOGADRO
El italiano Amadeo
Avogadro, gracias al estudio de los gases, formuló en 1811 una importante ley
que lleva su nombre
LEY DE AVOGADRO
Esta ley afirma que Dos
volúmenes iguales de gases diferentes, contienen el mismo número de moléculas
si sus condiciones de temperatura y presión son iguales
DMITRI MENDELÉIEV
Dmitri Ivánovich
Mendeléiev. Químico ruso que en el año 1869 publicó una versión de la tabla
periódica en la que se incluían los elementos conocidos en la época en un orden
numérico respecto a su número atómico de los elementos, pero en 1971 publicó
una nueva versión en la que dejaba espacios vacíos o en blanco para próximos
elementos que se pudiesen encontrar
JOSEPH JOHN THOMSON
Joseph John Thomson
físico británico del siglo XIX y XX creó un modelo que lleva su propio nombre,
basándose en
El comportamiento
eléctrico. Las fuerzas electromagnéticas
de la materia realizado por Faraday con la utilización de electrólitos
Las experiencias de él
mismo con los tubos de descarga. Los
rayos catódicos son partículas de carga negativa, con lo cual comprobó que son
idénticos en todo tipo de materiales
MODELO DE THOMSON
Gracias a las
investigaciones Thomson creó un modelo
sobre el átomo, que afirma:
La materia es
eléctricamente neutra, lo que quiere decir que además de electrones está
formada por algunas partículas de carga positiva, que no se pueden extraer de
los átomos.
Los átomos están
constituidos mayoritariamente de carga positiva, así que propuso un ejemplo que
los átomos fueran como una sandía y los electrones, las pepitas; o que fuera un
pudin (pastel), en el que los electrones corresponden a las pasas o frutas
ERNEST RUTHERFORD
El neozelandés Ernest
Rutherford, premio Nobel de Química en 1919; demostró una teoría que lleva Su
propio nombre, la teoría de Rutherford. Para estas afirmaciones se basó en su
descubrimiento de la radioactividad de los átomos, los rayos “alfa” y “beta”; y
también en el modelo de Becquerel (descubridor de la radioactividad del
uranio). Su experiencia con los rayos
alfa sobre una fina lámina de oro, le permitió observar que casi todas las
partículas atravesaban la lámina, unas pocas se desviaban y 1 ó 2 rebotaban;
esto le llevo a deducir que rebotaban porque chocaban contra partes de los
átomos de la lámina a lo que llamó núcleo atómico. También se basó en otros modelos como el de
Thomson que daba a conocer la carga, el de Dalton que daba a conocer la masa
del átomo
MODELO DE RUTHERFORD
En el año 1911 creó el
modelo atómico de Rutherford, en sus planteamientos se sostiene que:
Los átomos constan de
una parte central, llamada núcleo, donde se encuentra toda la carga positiva y
casi toda la masa del núcleo.
La parte externa del
átomo está constituida por toda la carga negativa, por el número de electrones
que tenga el átomo
Los electrones están
girando constantemente a gran velocidad en torno del átomo
El núcleo respecto a
todo el átomo es insignificante (es unas100.000
veces menor). A este modelo se lo asocia
al sistema solar, por lo cual se le conoce como modelo planetario.
MAX PLANCK
El físico alemán Max
Kart Ernest Ludwig Planck. Premio Nobel
de Física en 1918, formuló que la energía se radia en unidades pequeñas
separadas, denominadas cuantos
LEY DE PLANCK
Establece que la
energía de cada cuanto es igual a la frecuencia de la radiación multiplicada
por la constante universal.Esta
teoría marca el nacimiento de la mecánica cuántica que posteriormente, llevará
a enormes descubrimientos científicos.
NIELS BOHR
El físico danés Niels
Bohr, premio Nobel de Física en 1922 por su primer modelo basado en la cuantización
de la energía, se basó en los siguientes argumentos:
La teoría cuántica y la
teoría de Planck, La teoría de Rutherford y Los espectros atómicos o de luz en
los elementos gaseosos. Pero
oponiéndose al planteamiento de Maxwell, que decía que un electrón que giraba
en torno al núcleo radiaba continuamente energía electromagnética hasta perder
toda su fuerza y acabaría cayendo en el núcleo
MODELO DE BOHR
Este modelo explica
perfectamente el comportamiento de los electrones de hidrógeno, ya que tiene
solo 1 electrón y 1 protón. El modelo consistía en:
El electrón tiene
ciertos estados definidos según el movimiento y ocupan determinadas órbitas.
El electrón si está en
la misma órbita no varía, pero si cambia a otra, absorbe o desprende energía.
Cuando el electrón
tiene muy poca energía, la partícula, se
ubica en la capa u órbita más cercana al núcleo, los electrones pasan de una
órbita a otra de manera consecutiva sin pasar de 2 en 2. Cuando los electrones pasan de una órbita
externa a otra inferior o más cercana al núcleo la energía vuelve en forma de
radiaciones
LOUIS VICTOR BROGLIE
Louis Victor príncipe
de Broglie físico francés premio Nobel de física en 1929, en 1924,contribuyó de
manera fundamental al desarrollo de la teoría cuántica , porque trató de
racionalizar la doble naturaleza de la materia y la energía, comprobando que
las dos están compuestas de corpúsculos y tienen propiedades ondulatorias
El modelo atómico de Sommerfeld, (1916) es una adaptación
mejorada y generalizada del modelo atómico de Bohr, dándole a éste, un punto de
vista relativista, pero aun así, no pudo explicar los modos de emisión que
tenían las órbitas elípticas, pudiendo sólo descartar las órbitas circulares.
Sommerfeld defendió, que el núcleo de los átomos no es
permanece quieto, sino que ya sea electrón o núcleo, ambos realizan un
movimiento entorno al centro de masas del sistema, que se encontrará cercano al
núcleo debido a que posee una masa miles de veces mayor que la masa del
electrón. Esto hacía coincidir las frecuencias calculadas con las
experimentadas.
Número Cuántico Principal (n): El número cuántico principal
nos indica en que nivel se encuentra el electrón y por lo tanto también el
nivel de energía. Este número cuántico toma valores enteros 1, 2, 3, 4, 5, 6, ó
7.
Número Cuántico Secundario (l): Este número cuántico nos
indica en que subnivel se encuentra el electrón. Este número cuántico toma
valores desde 0 hasta (n - 1). Según el número atómico tenemos los valores para
l:
n=1 l =
(n-1) = 0 = s "sharp"
n=2 l =
(n-1) = 0, 1 = p "principal"
n=3 l =
(n-1) = 0, 1, 2 = d "diffuse"
n=4 l =
(n-1) = 0, 1, 2, 3 = f "fundamental"
Número Cuántico Magnético (m): El número cuántico magnético
nos indica las orientaciones de los orbitales magnéticos en el espacio. Los
orbitales magnéticos son las regiones de la nube electrónica donde se
encuentran los electrones. Este número cuántico depende de l y toma valores
desde -l pasando por cero hasta +l. La fórmula para encontrar cuántos orbitales
posee un subnivel es: m = 2l +1
Número Cuántico de Spin (s): El número cuántico de spin nos
indica el sentido de rotación en el propio eje de los electrones en un orbital.
Ya sea si se mueve al igual que las manecillas del reloj, o en sentido
contrario, este número cuántico toma los valores de -1/2 y de +1/2.
W. KARL HEISENBERG Werner
Karl Heisenberg físico alemán desarrolló un sistema de mecánica cuántica y cuyo
principio de incertidumbre ha ejercido gran influencia en la física y en la
filosofía. Heisenberg desarrolló un importante avance en la teoría de la
estructura atómica. En 1925 comenzó a desarrollar un sistema de mecánica
cuántica llamada mecánica matricial en el que la formulación matemática se basa
en las frecuencias y amplitudes de las radiaciones absorbidas y emitidas por el
átomo
ERWIN SCHRÖDINGER Edwin
Schrödinger físico austriaco, premio Nobel en física el año 1933 por sus
estudios de la mecánica ondulatoria.
Realizo valiosas aportaciones a la estructura atómica. Schrödinger
publicó en 1926 una rigurosa descripción matemática de las ondas estacionarias
discretas que describen la distribución de los electrones dentro del átomo
Erwin Schodinger propuso el modelo atómico actual, también
conocido como: "Ecuación de
Onda"
Planteó la idea de que el electrón podría considerars ecomo
una onda pra explicar su comportamiento en el átomo. La ecuación de Onda
consiste en una fórmula matemática que corresponde a la medida de la
probabilidad de encontrar un electrón en
un cierto espacio.
En esta teoría se consideran los siguientes aspectos:
dualidad de la materia caracter onda-partícula, estados estacionarios o niveles
de energía fundamentales, la presencia de un núcleo atómico con presencia de
partículas subatómicas, probabilidad en cuanto a la posición, movimiento y
energía de los electrones.
La función de onda para un electrón dependerá de los valores
de los Números Cuánticos.
MODELO DE LAS CAPAS
ELECTRÓNICAS Este modelo fue desarrollado por muchos
científicos de todo el mundo, se basa en el modelo de Bohr ya que solo explica
el comportamiento de los átomos de hidrógeno que tienen 1 electrón y 1 protón.
Explica que:
Los átomos están formados
por un núcleo y los electrones, el núcleo está formado por protones y
neutrones. Los electrones están en las
capas electrónicas
Los átomos con la
mínima energía tienen los electrones en las capas más cercanas al núcleo.
Según el tipo de capas electrónicas,
las más cercanas o las más lejanas al núcleo, los electrones se distribuyen de
una forma determinada. Esta distribución se llama configuración electrónica
Modelo Atómico de capas
Aunque los conocimientos actuales sobre la estructura
electrónica de los átomos son bastante complejos, las ideas básicas son las
siguientes:
1. Existen 7 niveles de energía o capas donde pueden
situarse los electrones, numerados del 1, el más interno, al 7, el más externo.
2. A su vez, cada nivel tiene sus electrones repartidos en
distintos subniveles, que pueden ser de cuatro tipos: s, p, d, f.
3. En cada subnivel hay un número determinado de orbitales
que pueden contener, como máximo, 2 electrones cada uno. Así, hay 1 orbital
tipo s, 3 orbitales p, 5 orbitales d y 7 del tipo f. De esta forma el número
máximo de electrones que admite cada subnivel es: 2 en el s; 6 en el p (2
electrones x 3 orbitales); 10 en el d (2 x 5); 14 en el f (2 x 7).
La distribución de orbitales y número de electrones posibles
en los 4 primeros niveles se resume en la siguiente tabla:
Niveles de energía 1 2 3 4 5 6 7
Subniveles s s p s p d s p d f
Número de orbitales de cada tipo 1 1 3 1 3 5 1
3 5 7
Denominación de los orbitales 1s 2s 2p 3s
3p 3d 4s 4p 4d 4f
Número máximo de electrones en los orbitales 2 2 – 6 2 - 6 – 10 2-
6- 10- 14
Número máximo de electrones por nivel 2 8 18 32
La configuración electrónica en la corteza de un átomo es la
distribución de sus electrones en los distintos niveles y orbitales. Los
electrones se van situando en los diferentes niveles y subniveles por orden de
energía creciente hasta completarlos. Es importante saber cuántos electrones
existen en el nivel más externo de un átomo pues son los que intervienen en los
enlaces con otros átomos para formar compuestos.
JAMES CHADWICK
James Chadwick físico y
químico británico descubrió en el 1932 el neutrón y en 1935 recibió el premio
Nobel por su descubrimiento. Fue profesor de física en la (Universidad de Liverpool)
desde 1935. Como resultado del memorándum Frisch-Peierls en 1940 sobre la
factibilidad de la bomba atómica fue incorporado al Comité MAUD, que investigó
la cuestión. Visitó Norteamérica en la Misión Tizard de 1940 para colaborar con
estadounidenses y canadienses en la investigación nuclear. Tras volver a
Inglaterra en noviembre de 1940, concluyó que nada sacaría de las
investigaciones hasta el final de la guerra. El
descubrimiento del neutrón condujo al desarrollo de la fisión nuclear y de la
bomba atómica. Chadwick fue uno de los primeros en Gran Bretaña que fomentó la
posibilidad del desarrollo de la bomba atómica y fue el principal científico
encargado de los trabajos de investigación de la bomba nuclear británica. De
1943 a 1945 dirigió la delegación británica que trabajó en el laboratorio
científico Los Álamos (hoy, Laboratorio Nacional Los Álamos), en Nuevo México.
EL
ÁTOMO ACTUAL
Para fines didácticos
de este nivel educativo, podemos llegar a las siguientes conclusiones:
Está compuesto por un
núcleo y una corteza.
En el núcleo se
encuentran los neutrones (N°) partículas nucleares sin carga, y por protones (p+)
partículas nucleares con carga positiva. El número de protones indica el número
atómico; la suma de protones y neutrones corresponde a la masa atómica (A), de
tal manera que:
A
= N° + p+
Número
másico = número de protones + número de neutrones
La corteza está
constituida por niveles y estos a su vez por subniveles de energía, el ellos
giran electrones a gran velocidad. El
tamaño del átomo está determinado por el movimiento de los electrones alrededor
del núcleo.
En el átomo en estado
neutro, el número de protones es igual al número de electrones. Los iones son
átomos o grupo de átomos con carga eléctrica, esto se debe a que han ganado o
perdido electrones.
Hay átomos de un mismo
elemento que tiene diferente número másico, se denominan isotopos, en ellos la
diferencia es el número de neutrones. Partículas subatómicas
1.- Un automóvil que se mueve con una velocidad de 36 km/hr durante 4 minutos, alcanza una velocidad de 90 km/hr. Se mantiene con esa velocidad durante ¾ de
hora; y Finalmente se detiene en 3 seg.
a.- Elabore una gráfica que represente los movimientos realizados por
este móvil
b.- Encuentre las aceleraciones en cada trayecto
c.- Determine la distancia o espacio recorrido
d.- Durante qué tiempo se realiza este movimiento
e.- Analice cual debería ser la rapidez promedio para cubrir la misma
distancia con velocidad constante.
2.- Una flecha se dispara y 0.5 segundos después está en el objetivo o blanco;
si al alcanzar el objetivo su velocidad es de 40 mt/s,
a.- ¿Cuál es la Aceleración Promedio?,
b.- ¿Qué distancia separa la
posición del arquero y la del blanco?
3.- Complete el cuadro de datos con las
siguientes situaciones
Vo
(m/s)
Vf
(m/s)
S
(m)
T
(s)
A
(m/s2)
Caso 1
Caso 2
Caso 3
Caso 4
Caso 1.- Un automóvil viaja a velocidad constante de 54 km/h acelera a
razón 5mt/s. ¿Cuál es su velocidad después de 3 segundos?.
Caso 2.- Después de 15 minutos la velocidad de un vehículo es de 35Km/h.
Caso 3.- Con una aceleración de 2.5m/s2, el automóvil cubre
una distancia de 0,5Km, después de haber partido desde el reposo
Caso 4.- Con los datos de
velocidad del caso 1, se cubre una distancia de 20 Km.
4.- Un ciclista mantiene una
aceleración constante de 0,4 mt/seg2. Si parte de una Velocidad de 1,8Km/mint,
¿cuál será su velocidad después de 1 hora y qué distancia recorre?
5.- Un tren de 12 vagones cada
vagón tiene 1,75 metros de largo, parte del reposo, acelera durante 10s, A razón de 1,5m/s2. Después se mueve
con velocidad constante durante 30s y desacelera a razón de 2,5 m/s2
hasta que se detiene.
a.- Cual es la distancia
total recorrida.
b.- Si en cada trayecto debe pasar por túneles (uno en cada trayecto),
y los túneles tienen una longitud de 21 metros; ¿qué tiempo emplea para atravesar
completamente cada uno de ellos?
