EL GRAN CAMBIO DE LA TEORÍA ATÓMICA DE DALTON

PARTÍCULAS SUBATÓMICAS E ISÓTOPOS

 
 

A FINALES DEL SIGLO XIX Y COMIENZOS DEL SIGLO XX LLEGARON LOS GRANDES CAMBIOS EN LA TEORÍA ATÓMICA DE DALTON. AMBOS LLEGARON DE LA MANO DE LA MISMA PERSONA: JJ. THOMSON (el antiDalton)

EN 1897 J.J.THOMSON DESCUBRIÓ LA PRIMERA PARTÍCULA SUBATÓMICA: EL ELECTRÓN. EL ÁTOMO ERA DIVISIBLE. LUEGO VINIERON LOS PROTONES, NEUTRONES, ...

POR SI ESTO NO FUERA SUFICIENTE (EL ÁTOMOS SE PODÍA DIVIDIR), POCOS AÑOS DESPUÉS DESCUBRIÓ ALGO TODAVÍA MÁS SORPRENDENTE.

EN 1913, J.J.THOMSON, CON AYUDA DEL ESPECTRÓGRAFO DE MASAS, DEMOSTRÓ QUE LOS ÁTOMOS DE UN ELEMENTO PUEDEN TENER MASAS DIFERENTES.

 

EN LA PARTE FINAL DEL ESPECTRÓGRAFO DE MASAS, LOS ÁTOMOS (PREVIAMENTE IONIZADOS) PASAN A UNA CÁMARA EN LA QUE UN CAMPO MAGNÉTICO DESVÍA LA TRAYECTORIA RECTILÍNEA Y LA CONVIERTE EN SEMICIRCULAR. EL RADIO DE DICHO SEMICÍRCULO DEPENDE DE LA MASA Y LA CARGA DE LOS IONES FORMADOS. SI TODOS LOS IONES TIENEN LA MISMA CARGA, LA PRESENCIA DE DIVERSAS TRAYECTORÍAS PONE DE MANIFIESTO QUE HAY ÁTOMOS (DEL MISMO ELEMENTO) CON MASAS DIFERENTES. EN EL CASO DEL MERCURIO SIETE, CON MASAS: 196, 198, 199, 200, 201, 202 Y 204 uma.

LA SIGUIENTE SIMULACIÓN LE PERMITE ENTENDER CON DETALLE EL FUNCIONAMIENTO DEL ESPECTRÓGRAFO DE MASAS:

 

-Densidad

- Estados de agregación de la materia

-Clasificación de la materia

- Mezclas y sustancias puras

- Métodos de separación de mezclas

- ¿Qué es un elemento químico?

- Compuestos químicos

- Moléculas y redes cristalinas

 

¿QUÉ ES UN ELEMENTO QUÍMICO?

EN 1913 CAMBIA LA DEFINICIÓN DE ELEMENTO QUÍMICO. SEGÚN DALTON UN ELEMENTO QUÍMICO ERA UN SUSTANCIA FORMADA POR ÁTOMOS DE LA MISMA MASA. SEGÚN JJ THOMSON UN ELEMENTO ES UNA SUSTANCIA FORMADA POR ÁTOMOS CON EL MISMO NÚMERO ATÓMICO, ES DECIR, CON EL MISMO NÚMERO DE PROTONES EN EL NÚCLEO.

ISÓTOPOS SON ÁTOMOS DE UN MISMO ELEMENTO QUE TIENEN MASAS DIFERENTES

CASI TODOS LOS ELEMENTOS QUÍMICOS SON UNA COMBINACIÓN DE ISÓTOPOS, UNOS SON ESTABLES Y OTROS SON INESTABLES (RADIACTIVOS).

LA MASA ATÓMICA DE UN ELEMENTO QUÍMICO ES LA MEDIA PONDERADA DE LAS MASAS DE SUS ISÓTOPOS

EN LA NATURALEZA EXISTEN 2 ISÓTOPOS ESTABLES DEL CARBONO (C-12 Y C-13). EL ISÓTOPO C-14 ES INESTABLE (RADIACTIVO). ¿CUÁL ES LA MASA ATÓMICA DEL CARBONO NATURAL?

EN LA NATURALEZA EXISTEN TRES ISÓTOPOS ESTABLES DEL NEÓN. ¿CUÁL ES LA MASA ATÓMICA DEL NEÓN NATURAL?

UTILICE LA SIGUIENTE SIMULACIÓN DE PHET PARA APRENDER MÁS SOBRE ISÓTOPOS

 

 

 

ISÓTOPOS FAMOSOS

DATACIÓN DE MUESTRAS (CARBONO-14 Y URANIO-238)

EL CARBONO-14 SE FORMA CONTINUAMENTE A PARTIR DEL NITRÓGENO ATMOSFÉRICO POR EL BOMBARDEO DE LOS RAYOS CÓSMICOS. ESE ISÓTOPO DE CARBONO ES INESTABLE (RADIACTIVO) Y SE DESCOMPONE DE NUEVO EN NITRÓGENO CON UN PERIODO DE SEMIDESINTEGRACIÓN DE 5730 AÑOS APROXIMADAMENTE. TIENE TIEMPO, POR TANTO, PARA PASAR AL DIÓXIDO DE CARBONO ATMOSFÉRICO MEZCLADO CON LOS OTROS ISÓTOPOS DE CARBONO Y DE ÉL A LAS PLANTAS (FOTOSÍNTESIS) Y DE LAS PLANTAS A LOS ANIMALES. UNA VEZ MUERTO EL ORGANISMO VIVO, EL C-14 IRÁ DESAPARECIENDO A UNA VELOCIDAD QUE NOS ES CONOCIDA. DETERMINANDO LA CANTIDAD DE C-14 DE UNA MUESTRA ORGÁNICA PODEMOS, POR TANTO, INFERIR EL TIEMPO QUE HA PASADO DESDE SU MUERTE.

EL MISMO PRINCIPIO SE APLICA A LA DATACIÓN DE MUESTRAS MUCHO MÁS ANTIGUAS MIDIENDO EL ISÓTOPO URANIO-238.

UTILICE ESTA SIMULACIÓN DE PHET PARA DATAR RESTOS

Juego de Datación Radioactiva

ENERGÍA NUCLEAR (URANIO-235)

LA ENERGÍA NUCLEAR LIBERADA LENTAMENTE EN UNA CENTRAL NUCLEAR O RÁPIDAMENTE EN UNA EXPLOSIÓN NUCLEAR TIENE SU ORIGEN EN UN ISÓTOPO DEL URANIO: URANIO-235. ESTE ISÓTOPO DEL URANIO SUFRE FISIÓN NUCLEAR CUANDO ES ALCANZADO POR NEUTRONES LENTOS. EN ESE MOMENTO EL NÚCLEO SE ROMPE Y FORMA DOS NÚCLEOS PEQUEÑO LIBERANDO NUEVOS NEUTRONES Y MUCHA ENERGÍA.

 

 

NUEVAS FUENTES DE ENERGÍA (HELIO-3)

LA ACTUAL ENERGÍA NUCLEAR ESTÁ BASADA EN LA FISIÓN NUCLEAR. ÉSTE ES UN PROCESO SUCIO QUE GENERA RESIDUOS PELIGROSOS. COMO ALTERNATIVA, LA COMUNIDAD CIENTÍFICA LLEVA MUCHOS AÑOS INTENTANDO REPRODUCIR EN LA TIERRA LA FUSIÓN NUCLEAR QUE SE DA EN EL SOL. ACTUALMENTE SE PRETENDE CONSEGUIR LA FUSIÓN NUCLEAR HACIENDO CHOCAR ÁTOMOS DE DEUTERIO Y TRITIO (ISÓTOPOS DEL HIDRÓGENO), SIN EMBARGO, ESA REACCIÓN PRODUCE NEUTRONES, HECHO QUE COMPLICA LA SEGURIDAD DE LA INSTALACIÓN. HABRÍA UNA ALTERNATIVA MUCHO MEJOR: HACER CHOCAR DEUTERIO Y HELIO-3. EN ESTE CASO EN LUGAR DE NEUTRONES SE LIBERARÍAN PROTONES, ELIMINANDO EL PROBLEMA DE LA SEGURIDAD. SÓLO HAY UNA DIFICULTAD: EN LA TIERRA CASI NO HAY HELIO-3.

EL HELIO-3 ES PRODUCIDO POR EL SOL Y VIAJA EN EL VIENTO SOLAR. EL CAMPO MAGNÉTICO DE LA TIERRA IMPIDE QUE LLEGUE A SU SUPERFICIE, SIN EMBARGO, ESO NO PASA EN LA LUNA. SU SUPERFICIE ACUMULA GRANDES CANTIDADES DE ESTE ISÓTOPO CAPAZ DE LIBERAR GRANDES CANTIDADES DE ENERGÍA SIN DEJAR RESIDUOS RADIACTIVOS. TARDE O TEMPRANO LOS HUMANOS IREMOS A LA LUNA PARA RECOGER HELIO-3 Y TRAERLO A LA TIERRA. SERÍA EL FIN DEL PROBLEMA DE LA ENERGÍA DURANTE MILENIOS. UN DATO: 25 TONELADAS DE HELIO-3 SUMINISTRARÍAN LA ENERGÍA QUE GASTA EEUU DURANTE UN AÑO. ESA CANTIDAD DE HELIO-3 SE PUEDE TRANSPORTAR EN UNA SOLA LANZADERA ESPACIAL.SE CREE QUE EN LA LUNA HAY 1100000 TONELADAS DE HELIO-3.

 

 

 

 

 

 

Chemistry Libre Texts

Capítulo 1

Physical vs. Chemical Change

Classification of Matter

Mixtures and Compounds

Paper Chromatography of Ink

Phases of Water

Capítulo 2

Alpha, Beta, and Gamma Rays

Rutherford Experiment

Atomic Notation

Isotopes

Mass Spectrometer

Trabajando con CURSO DE INTRODUCCION EN QUIMICA GENERAL (Universidad Valladolid)

Nomenclatura

Estructura atómica

Propiedades periódicas

Estequiometría

Test

Trabajando con Alonsofórmula Formulación Química Inorgánica

Trabajando con Alonsofórmula Formulación Química Orgánica

Trabajando con 100ciaquimica

PHET (QUÍMICA GENERAL)

IOWA University (Simulations)

Delights of Chemistry

Educaplus

Libro del Web de Química del NIST

Laboratorio virtual ChemCollective

Mineralogy database

Phase Diagrams & Computational Thermodynamics

INICIACIÓN INTERACTIVA A LA MATERIA

CHEMISTRY POWERPOINTS

INTERNATIONAL UNION OF PURE AND APPLIED CHEMISTRY

General Chemistry Demonstrations

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Practicando Quizes con General Chemistry Online

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Introductory Chemistry v.1 (cap 1)

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