lunes, 26 de marzo de 2007

la materia

1).- Materia:

1.1).- ¿Qué es materia?

En física, la materia es aquello de lo que están hechos los objetos que constituyen el Universo observable. Si bien durante un tiempo se consideraba que la materia tenía dos propiedades que juntas la caracterizan: que ocupa un lugar en el espacio y que tiene masa, en el contexto de la física moderna se entiende por materia cualquier campo, entidad o discontinuidad que se propaga a través del espacio-tiempo a una velocidad inferior a la de la luz y a la que se pueda asociar energía. Así todas las formas de materia tienen asociadas una cierta energía pero sólo algunas formas de materia tienen masa.

1.2).- Clases de materia. Criterios de clasificación

Materia homogénea:
La materia homogénea es materia, los componentes de la cual no pueden ser distinguidos ni por el ojo humano ni por un microscopio convencional. En cuanto a sus características, sus partículas están colocadas de forma uniforme i su composición se mantiene constante en cualquiera de sus partes.
Materia Heterogénea:
La materia heterogénea es materia, los componentes de la cual sí que pueden ser distinguidos tanto por el ojo humano como por un microscopio poco potente. Al contrario que las materias heterogéneas, la distribución de sus partículas no es uniforme i por lo tanto la composición en todos sus puntos no es la misma.

2).-Átomo

2.1).- Definición
Es la unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades y que no es posible dividir mediante procesos químicos.
Es la unidad mas pequeña posible de un cuerpo. Átomo en griego significa sin división
El átomo es la unidad elemental de la materia, presenta un núcleo positivo y partículas subatómicas que giran entorno al núcleo.

2.2).- Descripción de las teorías atómicas y modelos (esquemas) atómicos

Postulados de la teoría de John Dalton:
Toda materia se halla constituida de partículas elementales, individuales, invisibles, e indestructibles; llamados átomos.
Los átomos de un mismo elemento son iguales en todas sus propiedades; para elementos diferentes corresponden a átomos con características diferentes. Los átomos permanecen inalterables en todo tipo de fenómenos, por mas violentos que sean.
Las combinaciones químicas son tan solo un reordenamiento de los átomos. Los 3 primeros postulados en la actualidad han sido superados.
1850 Willian Crookes:
Al hacer experimentos con tubos al vacio (gases enrarecidos) observo que del polo negativo llamado cátodo se desprendían ciertas radiaciones que se dirigían al polo positivo llamado ánodo, pero Crookes no supo explicar lo que eran estas radiaciones simplemente la denomino rayos catódicos.
1897 Juan Jose Thomson:
Se intereso por el experimento de Crookes y repitió la misma experiencia encontrando que los rayos catódicos venían a ser partículas de carga eléctrica negativa a las que denomino electrones (-).
Propuso su modulo atómico donde el átomo era una masa esférica de masa positiva en donde se encuentran incrustados los electrones. El núcleo de los electrones era igual a cantidad de la masa positiva o sea era neutro.

1911 Ernesto Rutherford:
El átomo tiene un núcleo central muy pequeño cuyo diámetro es 1000 veces menor que el del átomo. En él se encuentra casi la totalidad de la masa del átomo y toda la carga positiva.

Alrededor del núcleo se encuentran los electrones girando en forma circular concéntrica al núcleo.

Todo átomo es eléctricamente neutro; esto es decir que cada átomo debe tener tantos electrones en su parte externa del núcleo como cargas positivas en el núcleo atómico.

1913 Niels Bohr:
Bohr no modifica el modelo atómico de Rutherford, en sus postulados dice que el electrón gira alrededor del núcleo en órbitas circulares y concéntricas sin ganar o perder energía.
El electrón gana o pierde energía cuando pasa de un nivel a otro.

1916 Arnold Sonmerfeld:
Hizo una extensión o agregado al modelo de Rutheford-Bohr, diciendo que los electrones no solo giran en órbitas circulares y concéntricas si no que hay electrones que describen órbitas elípticas cuando se alejan o se acercan al núcleo.


3).- Estructura del Átomo

3.1).- Partes de átomo, descripción de los principales.

a).- Protón: En física, el protón (en griego protón significa primero) es una partícula subatómica con una carga eléctrica de una unidad fundamental positiva

b).- Electrón: El electrón comúnmente representado como e−) es una partícula subatómica. En un átomo los electrones rodean el núcleo, compuesto de protones y neutrones.
Los electrones tienen una masa pequeña respecto al protón, y su movimiento genera corriente eléctrica en la mayoría de los metales. Estas partículas desempeñan un papel primordial en la química ya que definen las atracciones con otros átomos.


c).- Neutrón: Un neutrón es un barión neutro formado por dos quarks down y un quark up. Forma, junto con los protones, los núcleos atómicos. Fuera del núcleo atómico es inestable y tiene una vida media de unos 15 minutos emitiendo un electrón y un antineutrino para convertirse en un protón.

3.2).- Investigaciones sobre otras partículas subatómicas

a).-Bosón
b).-Electrón
c).-Fermión
d).-Hadrón
e).-Leptón
f).-Mesón
g).-Positrón
h).-Neutrino
i).-Quark
4).- Definición y ejemplos de:

4.1).- Elemento y ejemplos

Son materiales formados por dos o más sustancias en proporciones variables que conservan sus propiedades; las sustancias intervienen en cantidades variables; sus componentes pueden separarse por medios físicos (destilación, evaporación, cristalización, etc.).

4.2).- Mezcla y ejemplos

En una mezcla se pueden agregar 2, 3 ó más sustancias; en cantidades indefinidas; no se produce ningún cambio de energía .


4.3).- Compuesto y ejemplos

Un compuesto es una sustancia formada por la unión de 2 o más elementos de la tabla periódica, en una razón fija. Una característica esencial es que tiene una fórmula química.
Por ejemplo, el agua es un compuesto formado por hidrógeno y oxígeno en la razón de dos a uno (en volumen).


4.4).-Solución, clases y ejemplos

Las soluciones en química, son mezclas homogéneas de sustancias en iguales o distintos estados de agregación. La concentración de una solución constituye una de sus principales características. Bastantes propiedades de las soluciones dependen exclusivamente de la concentración. Su estudio resulta de interés tanto para la física como para la química. Algunos ejemplos de soluciones son: agua salada, oxígeno y nitrógeno del aire, el gas carbónico en los refrescos y todas las propiedades: color, sabor, densidad, punto de fusión y ebullición dependen de las cantidades que pongamos de las diferentes sustancias.


5).- Ciclo Biogeoquímico

5.1).- Concepto

Se denomina ciclo biogeoquímico al movimiento de cantidades masivas de carbono, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, calcio, sodio, sulfuro, fósforo y otros elementos entre los componentes vivientes y no vivientes del ambiente (atmósfera y sistemas acuáticos) mediante una serie de procesos de producción y descomposición

5.2).- Descripción de cada uno

Ciclo del Nitrógeno:
Los organismos emplean el nitrógeno en la síntesis de proteínas, ácidos nucleicos (ADN y ARN) y otras moléculas fundamentales del metabolismo.
Su reserva fundamental es la atmósfera, en donde se encuentra en forma de N2, pero esta molécula no puede ser utilizada directamente por la mayoría de los seres vivos (exceptuando algunas bacterias).
Esas bacterias y algas cianofíceas que pueden usar el N2 del aire juegan un papel muy importante en el ciclo de este elemento al hacer la fijación del nitrógeno. De esta forma convierten el N2 en otras formas químicas (nitratos y amonio) asimilables por las plantas.
Ciclo del Azufre:
La intemperización extrae sulfatos de las rocas, los que recirculan en los ecosistemas. En los lodos reducidos, el azufre recircula gracias a las bacterias reductoras del azufre que reducen sulfatos y otros compuestos similares, y a las bacterias desnitrificantes, que oxidan sulfuros. El H2S que regresa a la atmósfera se oxida espontáneamente es acarreado por la lluvia. Los sulfuros presentes en combustibles fósiles y rocas sedimentarias son oxidados finalmente a ser empleados como combustible por el hombre, debido a movimientos de la corteza terrestre, y a la intemperización, respectivamente.



5.2).- Influencia en las producción de los alimentos

Por ejemplo:
La producción agrícola, ganadera y forestal moderna se basa en procesos de mejora de los ciclos biogeoquímicos de los nutrientes para aumentar la producción por área. Estos procesos modernos se basan en gran medida en la fertilización de los campos con fertilizantes químicos, que añaden cantidades adicionales de los elementos esenciales (nitrógeno, fósforo y potasio), además de elementos menores como magnesio, bórax, y otros compuestos químicos.En muchas partes los suelos son deficitarios en ciertos elementos. Los casos más notables son la deficiencia del fósforo en los suelos amazónicos, y la falta de nitrógeno en los suelos muy húmedos o pantanosos.Existen hoy técnicas de amplio uso para hacer el análisis de los suelos y determinar las necesidades de elementos para una fertilización adecuada y de acuerdo a los distintos tipos de cultivos, porque cada uno de ellos tiene exigencias especiales.A pesar de que todos los elementos constitutivos de los seres vivos tienen ciclos, por su importancia explicaremos los ciclos biogeoquímicos de¡ carbono, del nitrógeno, del fósforo, del potasio y del cobre. El ciclo del agua, que es uno de los más importantes para la naturaleza y los organismos, será expuesto en el capítulo correspondiente al agua como recurso natural, porque forma parte del proceso de renovación del recurso agua.


6).- Organización de los elementos químicos

6.1).- Historia


En 1860 los científicos ya habían descubierto más de 60 elementos diferentes y habían determinado su masa atómica. Notaron que algunos elementos tenían propiedades químicas similar por lo cual le dieron un nombre a cada grupo de elementos parecidos. En 1829 el químico J.W. Döbenreiner organizó un sistema de clasificación de elementos en el que éstos se agrupaban en grupos de tres denominados triadas. La propiedades químicas de los elementos de una triada eran similares y sus propiedades físicas variaban de manera ordenada con su masa atómica. Algo más tarde, el químico ruso Dmitri Ivanovich Mendeleyev desarrolló una tabla periódica de los elementos según el orden creciente de sus masas atómicas. Colocó lo elementos en columnas verticales empezando por los más livianos, cuando llegaba a un elemento que tenía propiedades semejantes a las de otro elemento empezaba otra columna. Al poco tiempo Mendeleiev perfecciono su tabla acomodando los elementos en filas horizontales. Su sistema le permitió predecir con bastante exactitud las propiedades de elementos no descubiertos hasta el momento. El gran parecido del germanio con el elemento previsto por Mendeleyev consiguió finalmente la aceptación general de este sistema de ordenación que aún hoy se sigue aplicando.
Sin embargo, la tabla de Mendeleiev no era del todo correcta. Después de que se descubrieron varios elementos nuevos y de que las masas atómicas podían determinarse con mayor exactitud, se hizo evidente que varios elementos no estaban en el orden correcto. La causa de este problema la determinó el químico inglés Henry Moseley quien descubrió que los átomos de cada elemento tienen un número único de protones en sus núcleos, siendo el número de protones igual al número atómico del átomo. Al organizar Moseley los elementos en orden ascendente de número atómico y no en orden ascendente de masa atómica, como lo había hecho Mendeleiev, se solucionaron los problemas de ordenamiento de los elementos en la tabla periódica. La organización que hizo Moseley de los elementos por número atómico generó un claro patrón periódico de propiedades.


6.2).- Descripción de la tabla periódica

. Los elementos químicos están ordenados en orden creciente de sus números atómicos.
1H, 2He, 3Li, 4Be, 5B, 6C, 7N

. Esta formada por 18 columnas llamadas grupos divididos en familias y 7 filas horizontales llamados periodos.
Los grupos se dividen en:
Grupo A: elementos representativos. (8 columnas largas)
Grupo B: elementos de transición. (10 columnas cortas)

6.3).- Elementos químicos que hay en Piura: en estado de reserva, explotación, exportación.

BENTONITA
ARCILLA
SAL COMUN
CALIZA
MARMOL
ARCILLA REFRACTARIA
SAL COMUN
SALMUERA (LIQUIDO)
CONCHUELAS
ROCA FOSFORICA(MNRAL)
SAL COMUN
YESO
SILICE
ROCA FOSFORICA(MNRAL)
SALMUERA (LIQUIDO)

7).- Propone y comparte medidas de prevención para cuidar la salud (alimentos) y el ambiente.

1. Manejar los recursos marinos y evitar la explotación irracional
Que reduzca los stocks disponibles. Casos como la sobreexplotación de la anchoveta y la reducción drástica de las poblaciones de lobos marinos y aves guaneras no deben repetirse. El mar y sus recursos son una fuente inagotable de alimentos y recursos, si se manejan técnicamente.
2. Manejar los recursos hidrobiológicos de las aguas continentales.
Son de alta prioridad el manejo del camarón de río en la costa, los espejos de agua de la sierra y los recursos pesquemos en la Amazonía. El desarrollo y la difusión de técnicas de acuicultura y el control de la contaminación de las aguas son de suma importancia a futuro.
3. La conservación de las tierras agrícolas
Es una de las necesidades más urgentes por su escasez y los procesos de deterioro en curso, que están comprometiendo la seguridad alimentarla.
4. La conservación del agua
Especialmente en la costa, en las vertientes occidentales y en la sierra es otro aspecto de extrema urgencia. El manejo del agua debe tener dos aspectos prioritarios: el manejo integral de las cuencas y el control de la contaminación ambiental.
5. La conservación de la cobertura vegetal
En la costa y la sierra es no menos urgente. En estas regiones se hace necesario contar con agresivos programas de reforestación, de urgencia para la conservación de las cuencas y para generar recursos forestales a futuro. El manejo de las pasturas alto andinas es extremadamente urgente para evitar la erosión.
6. El ordenamiento o zonificación del espacio en la selva alta y en la selva baja
Para el uso ordenado de los recursos y la protección de las comunidades indígenas. Aquí prevalece un desorden muy peligroso, que es causa de tensiones sociales y de despilfarro de recursos.
7. La conservación de la diversidad biológica
De las especies, los recursos genéticos y los ecosistemas representativos es una necesidad impostergable. El Perú no puede seguir perdiendo sus recursos vivos, que son fuentes de beneficios económicos (alimentos, turismo, cultivos, materias primas, medicinas, etc.), culturales y científicas.

8. La Deforestación

. Viveros centrales para mantener una red de producción local de plantas.
. Viveros rurales para la producción y distribución de plantas en las comunidades.
. Reforestación de cuencas de ríos.
. Plantaciones de árboles en escuelas, caminos públicos y centros comunitarios.