Archive for December 2011

Modelos atómicos   Leave a comment

Conocida ya la historia del átomo y cómo fueron evolucionando desde los tiempos de la Grecia Clásica, es momento para meternos un poco más en detalle en cada uno de ellos.

Para comenzar, os indico la conocida página del MEC. donde no sólo aparece un buen resumen de la historia y las características, sino que también hay una parte de simulaciones para repasar la configuraciín electrónica y para construir átomos dados.

Para la teoría

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atomo/modelos.htm

Y las simulaciones

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atomo/aconstruir.htm

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atomo/celectron.htm

Si quereis ver los experimentos y rodarlo vosotros mismos para ver los errores, las nuevas preguntas y las respuestas que se dieron, os recomiendo la pagina siguiente:

http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/ma/ma1.html

Para finalizar, una explicación de bastante nivel (uso preferente bachillerato) en el siguiente enlace:

http://rabfis15.uco.es/Modelos%20Atómicos%20.NET/Modelos/MAtomicos.aspx

Todos los modelos están explicados, con simulaciones bastante buenas y analizados con todo detalle.

Posted December 29, 2011 by sorgintzaile in atomos historia

Historia del átomo   Leave a comment

Como no podía ser de otra manera, ahí va una historia del átomo en videos…

Teoría Atómica I

Teoría Atómica II

Lo siguiente son unas presentaciones en Power Point formado videos. Son similares a las anteriores, pero la forma esquemática puede ayudar a estudiarlo.

Historia del átomo 1

Historia del átomo 2

Para trastear un poco, unas simulaciones del PHET, para construir tus propios átomos y moléculas. Están en inglés, aviso para navegantes.

Construye un átomo

Build an Atom

Click to Run

Construye tus moleculas

Build a Molecule

Click to Run

Moléculas en 3D

Molecule Shapes

Click to Run

Polaridad de moléculas

Molecule Polarity

Click to Run

Isótopos y masas atómicas

Isotopes and Atomic Mass

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El átomo de Hidrógeno

Models of the Hydrogen Atom

Click to Run

Posted December 28, 2011 by sorgintzaile in atomos historia

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Blogs de ciencia   Leave a comment

Aunque no sea propiamente de química, suelo encontrar algunos blogs brujuleando por ahí. Son de tema científico y me parece que dan una versión un poco más amena de lo que nos rodea.

Ahí van, para vuestro solaz y disfrute:

http://lacienciaysusdemonios.com/
http://blogs.elpais.com/apuntes-cientificos-mit/

Posted December 28, 2011 by sorgintzaile in Uncategorized

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Estados de la materia – Teoría cinética   Leave a comment

Para ésto, os adjunto el siguiente enlace dónde está explicado de forma muy clara, sencilla y de bastante nivel.

 http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/estados/estados1.htm

En plan videos:

http://i4.ytimg.com/vi/dX18Smkx4U/default.jpg

Elemental y sencillo:http://youtu.be/_dX18Smkx4U

De más nivel, con parte de teoría de los gases:http://youtu.be/_dX18Smkx4U

Los estados de la materia son las distintas formas que los distintos fases de la materia asumir. Históricamente, la distinción se hace sobre la base de diferencias cualitativas en las propiedades a granel. Sólidos es el estado en el que la materia mantiene un volumen fijo y la forma; líquido es el estado en el que la materia mantiene un volumen fijo, pero se adapta a la forma de su recipiente, y de gas es el estado en el que la materia se expande para ocupar el volumen que está disponible. También se distinguen por la presión y la temperatura, sobre todo en las etapas de transición de un estado a otro.

Más recientemente, las distinciones entre los estados se han basado en las diferencias de interrelaciones moleculares. Sólidos es el estado en el que las atracciones intermoleculares mantener las moléculas en las relaciones espaciales fijas. Líquido es el estado en el que las atracciones intermoleculares mantener las moléculas en las inmediaciones, pero no mantener las moléculas en las relaciones fijas. Gas es ese estado en el que las moléculas están relativamente separados y atracciones intermoleculares tienen relativamente poco efecto en sus movimientos respectivos. Plasma es un gas altamente ionizado que se produce a altas temperaturas. Las fuerzas intermoleculares creado por atracciones y repulsiones iónicos dan estas composiciones distintas propiedades, que se agrupan bajo el nombre común de plasma.

Las formas de materia que no están compuestos de moléculas y están organizados por las diferentes fuerzas también se pueden considerar los diferentes estados de la materia. Condensado fermiónico y el plasma de quarks y gluones son algunos ejemplos.

Aunque gases, sólidos y líquidos son los estados más comunes de la materia en la Tierra, gran parte de la materia bariónica del universo es en forma de plasma caliente, sobre todo en las estrellas.

CARACTERÍSTICAS DE CADA UNO DE LOS ESTADOS

SOLIDO

Las partículas (iones, átomos o moléculas) se sitúan muy cercanas. Las fuerzas entre las partículas son lo suficientemente fuertes para que las partículas no pueden moverse libremente, pero sólo pueden vibrar respecto a un punto fijo. Como resultado, un sólido tiene una forma estable y un volumen definido. Los sólidos sólo pueden cambiar su forma por la fuerza, como cuando se rompe o se corta.

En sólidos cristalinos, las partículas (átomos, moléculas o iones) se organizan en un orden regular, con un patrón de repetición. Hay muchas estructuras cristalinas diferentes, la misma sustancia puede tener más de una estructura. Por ejemplo, hierro tiene dos, dependiendo de que esté por debajo o entre 912 y 1394 ° C. El hielo tiene quince estructuras cristalinas conocidas, o quince fases sólidas que existen a diferentes temperaturas y presiones.

Los sólidos pueden ser transformados en líquidos por fusión, y los líquidos pueden ser transformados en sólidos por congelación. Los sólidos también puede cambiar directamente en gases a través del proceso de sublimación.

LÍQUIDOS

Un líquido es un casi incompresible, es capaz de adaptarse a la forma de su recipiente, pero conserva un volumen (casi) constante independiente de la presión. El volumen está definido si la temperatura y la presión son constantes. Cuando un sólido se calienta por encima de su punto de fusión, se convierte en líquido. Las fuerzas intermoleculares (o interatómicas o interiónicas) siguen siendo importantes, pero las moléculas tienen la energía suficiente para mover uno respecto al otro y la estructura es móvil. Esto significa que la forma de un líquido no es definitivo sino que se determina por su contenedor. El volumen suele ser mayor que la de los correspondientes sólidos, siendo el agua excepción más conocida La temperatura más alta a la que un líquido dado puede existir es su temperatura crítica.

GASES

Un gas es un fluido compresible. No sólo se adapta a la forma de su recipiente, sino que también se expandirá para llenarlo.

En un gas, las moléculas tienen suficiente energía cinética para que el efecto de las fuerzas intermoleculares sea mínima (o cero para un de los gases ideales), Y la distancia típica entre moléculas vecinas es mucho mayor que el tamaño molecular. Un gas no tiene forma definida por el volumen, pero ocupa todo el recipiente en el que está confinado. Un líquido puede convertirse en un gas por calentamiento a presión constante (punto de ebullición), o bien mediante la reducción de la presión a temperatura constante.

Un gas también se le llama de vapor, Y puede ser licuado por compresión sola, sin refrigeración. Un vapor puede existir en equilibrio con un líquido (o sólido), en cuyo caso la presión del gas es igual a la presión de vapor del líquido (o sólido).

FLUIDO SUPERCRITICO

Es un gas cuya temperatura y la presión están por encima de la temperatura y presión crítica , respectivamente. En este estado, la distinción entre el líquido y el gas desaparece. Un fluido supercrítico tiene las propiedades físicas de un gas, pero su alta densidad confiere propiedades disolventes en algunos casos que dan lugar a aplicaciones útiles. Por ejemplo, dióxido de carbono supercrítico se utiliza para extraer cafeína en la fabricación de descafeinado.

SUPERFLUÍDOS

Cerca del cero absoluto, algunos líquidos formar un estado líquido segundo descrito como superfluido porque tiene cero viscosidad (O fluidez, es decir, que fluye sin fricción). Esto fue descubierto en 1937 con el helio que forma un superfluido por debajo de 2,17 K. En este estado se tratará de “subir” fuera de su contenedor.También tiene infinitas conductividad térmica de modo que no gradiente de temperatura se pueden formar en un superfluido. Colocación de un líquido en un envase super gira dará lugar a vórtices cuantizados.

Estas propiedades se explican por la teoría de que el isótopo común de helio-4 forma un Bose-Einstein (Véase la sección siguiente) en el estado superfluido. Más recientemente, Condensado fermiónico superfluidos se han formado a temperaturas aún más bajas por el raro isótopo de helio-3 y por de litio-6.

Condensados Bose-Einstein

En 1924, Albert Einstein y Satyendra Nath Bose predijo que el “condensado Bose-Einstein”, a veces referido como el quinto estado de la materia.

En la fase de gas, el condensado Bose-Einstein mantuvo una predicción teórica no verificada por muchos años. En 1995 los grupos de investigación de Eric Cornell y Carl Wieman, De JILA en el Universidad de Colorado en Boulder, Produjo el primer condensado como experimentalmente. Un condensado Bose-Einstein es “frío” de un sólido. Puede ocurrir cuando los átomos tienen muy similares (o el mismo) niveles cuánticos, Muy a temperaturas cercanas a el cero absoluto (−273,15 ° C).

Los condensados fermiónicos

Un condensado fermiónico es similar a la de Bose-Einstein, pero compuesto por fermiones. La Principio de exclusión de Pauli evita que los fermiones de entrar en el mismo estado cuántico, pero un par de fermiones pueden comportarse como un bosón, y varios pares como puede entrar en el mismo estado cuántico, sin restricciones. [edición] Moléculas de Rydberg

Uno de los estados metaestables de plasma fuertemente no-ideal es Rydberg cuestión, Que forma a la condensación de átomos excitados. Estos átomos también puede convertirse en iones y electrones si llegan a una cierta temperatura. En abril de 2009, Naturaleza informó de la creación de moléculas de Rydberg de un átomo Rydberg y un del estado fundamental átomo,[10] confirmando que este estado de la materia podría existir.[11] El experimento se realizó con ultrafríos rubidio los átomos.

Hall cuántico estados

Un Hall cuántico estado da lugar a la tensión de Hall cuantizado medida en la dirección perpendicular al flujo de corriente. Un Hall de espín cuántico estado es una fase teórica que puede allanar el camino para el desarrollo de dispositivos electrónicos que disipan menos energía y generan menos calor. Esta es una derivación del estado Hall cuántico de la materia. [edición] materia extraña Artículo principal: materia extraña

materia extraña es un tipo de materia de quarks que puedan existir dentro de algunas estrellas de neutrones cerca de la Tolman-Oppenheimer-Volkoff límite (Aproximadamente 2–3 masas solares). Puede ser estable en los estados de menor energía una vez formado.

Un plasma puede ser considerado como un gas de partículas altamente ionizados, pero las fuerzas interiónicas poderoso conducen a propiedades muy diferentes, por lo que se suele considerar como una fase o estado de la materia.

Plasma de quarks y gluones

plasma de quark-gluón es una fase en la que los quarks ser libre y capaz de moverse de forma independiente (en vez de estar perpetuamente ligado en partículas) en un mar de gluones (Partículas subatómicas que transmiten la la fuerza fuerte que une los quarks), lo que es similar a las moléculas en átomos de división. Este estado puede ser posible en breve aceleradores de partículas, Y permite a los científicos para observar las propiedades de los quarks individuales, y no sólo teorizar. Véase también Extrañeza de producción.

Débilmente simétrica respecto: hasta 10−12 segundos después del Big Bang, las fuerzas fuerte, débil y electromagnética se unificaron. cuestión enérgicamente simétrica: Hasta 10−36 segundos después de la Big Bang la densidad de energía del universo era tan alta que el cuatro fuerzas de la naturaleza — fuerte, débil, electromagnéticos, Y gravitacional – Se cree que se han unificado en una sola fuerza. A medida que el universo se expandía, la temperatura y la densidad se redujo y se separa la fuerza de gravedad, un proceso llamado simetría de última hora.

plasma de quark-gluón fue descubierto en CERN en el año 2000.

Muy estados de alta energía

La singularidad gravitacional predicho por la relatividad general de existir en el centro de un agujero negro es no una fase de la materia;[cita requerida] no es un objeto material en absoluto (a pesar de la masa-energía de la materia ha contribuido a su creación), sino una región que las leyes conocidas de la física son inadecuados para describir.[cita requerida] Teóricamente, una singularidad cuántica es unidimensional, o posiblemente una de dimensión cero, punto en el espacio donde la presión debida a la atracción gravitatoria es tan elevada que toda la materia en el centro del agujero negro se comprime en un punto de cero volumen y densidad infinita.

Otros Estados propusieron

materia degenerada

Bajo la presión muy alta, la materia ordinaria se somete a una transición a una serie de estados exóticos de la materia conocidos colectivamente como materia degenerada. En estas condiciones, la estructura de la materia con el apoyo de la Principio de exclusión de Pauli. Estos son de gran interés para astrofísica, Porque estas condiciones de alta presión se cree que existen dentro de estrellas que hayan agotado su fusión nuclear “Combustible”, como las enanas blancas y estrellas de neutrones.

Electrón-materia degenerada se encuentra dentro de enana blanca estrellas. Los electrones permanecen unidos a átomos, pero son capaces de transferir a los átomos adyacentes. Neutrones-materia degenerada se encuentra en estrellas de neutrones. presión Latino gravitatoria comprime los átomos con tanta fuerza que los electrones se ven obligados a combinar con los protones a través de la desintegración beta inversa, dando lugar a un conglomerado superdensa de neutrones. (Normalmente neutrones libres fuera de un núcleo atómico se decadencia con una vida media de poco menos de 15 minutos, pero en una estrella de neutrones, como en el núcleo de un átomo, otros efectos de regularización de los neutrones.)

Supersólido

Un supersólido es un material ordenados espacialmente (es decir, un sólido o un cristal) con propiedades superfluido. Al igual que en un superfluido, un supersólido es capaz de moverse sin fricción, pero conserva una forma rígida. Aunque un supersólido es un sólido, presenta propiedades características tan diversas de otros sólidos que muchos argumentan que es otro estado de la materia.[12]

String neto líquido

En un líquido de cadena-net, los átomos tienen arreglo aparentemente inestable, como un líquido, pero siguen siendo coherentes en el patrón general, como un sólido. Cuando en un estado sólido normal, los átomos de la materia se alinean en un patrón de rejilla, de modo que el spin de un electrón es lo opuesto a la rotación de todos los electrones tocarlo. Pero en un líquido de cadena-net, los átomos se arreglan en un patrón que requieren algunos electrones de tener vecinos con el mismo giro. Esto da lugar a curiosas propiedades, así como el apoyo a algunas propuestas inusual acerca de las condiciones fundamentales del universo mismo.

Supercristal

Un supercristal es una fase de la materia que se caracteriza, al mismo tiempo por superfluidez y una estructura amorfa congelados.

Los 12 estados de la materia Leave a comment

Los diferentes estados en que podemos encontrar la materia de este universo en el que vivimos se denominan estados de agregación de la materia, porque son las distintas maneras en que la materia se “agrega”, distintas presentaciones de un conjunto de átomos. Los estados de la materia son cinco:

1. Sólido
2. Líquido
3. Gaseoso
4. Plasma
5. Condensado de Bose-Einstein

Los tres primeros son de sobra conocidos por todos nosotros y los encontramos en numerosas experiencia de nuestro día a día. El sólido lo experimentamos en los objetos que utilizamos, el líquido en el agua que bebemos y el gas en el aire que respiramos.

El plasma es un estado que nos rodea, aunque lo experimentamos de forma indirecta. El plasma es un gas ionizado, esto quiere decir que es una especie de gas donde los átomos o moléculas que lo componen han perdido parte de sus electrones o todos ellos. Así, el plasma es un estado parecido al gas, pero compuesto por electrones, cationes (iones con carga positiva) y neutrones. En muchos casos, el estado de plasma se genera por combustión.

El Sol situado en el centro de nuestro sistema solar está en estado de plasma, no es sólido, y los conocidos tubos fluorescentes contienen plasma en su interior (vapor de mercurio). Las luces de neón y las luces urbanas usan un principio similar. La ionosfera, que rodea la tierra a 70,80 km de la superficie terrestre, se encuentra también en estado de plasma. El viento solar, responsable de las deliciosas auroras boreales, es un plasma también.

En realidad, el 99% de la material conocida del universo se encuentra en estado de plasma. Aunque también es verdad que sólo conocemos el 10% de la material que compone el universo. Esto significa que el escaso 105 de materia que hemos estudiado, el 99% es plasma, o sea, casi todo es plasma en el universo.

Es interesante analizar que los griegos sostenían que el universo estaba formado por cuatro elementos: aire, agua, tierra y fuego. Haciendo un símil, podríamos asignar un elemento físico a cada elemento filosófico:

Aire – Gas
Agua – Líquido
Tierra – Sólido
Fuego – Plasma

¿Dónde podemos incluir el condensado de Bose – Einstein?

Condensado de Bose – Einstein

En 1920, Santyendra Nath Bose desarrolló una estadística mediante la cual se estudiaba cuándo dos fotones debían ser considerados como iguales o diferentes. Envió sus estudios a Albert Einstein, con el fin de que le apoyara a publicar su novedoso estudio en la comunidad científica y, además de apoyarle, Einstein aplicó lo desarrollado por Bose a los átomos. Predijeron en conjunto el quinto estado de la materia en 1924.

PERO… Hay más estados

Condensado de Fermiónico

Creado en la universidad de Colorado por primera vez en 1999, el primer condensado de Fermi formado por átomos fue creado en 2003. El condensado fermiónico, considerado como el sexto estado de la materia, es una fase superfluida formada por partículas fermiónicas a temperaturas bajas. Esta cercanamente relacionado con el condensado de Bose-Einstein. A diferencia de los condensados de Bose-Einstein, los fermiones condensados se forman utilizando fermiones en lugar de bosones.

Dicho de otra forma, el condensado de Fermi es un estado de agregación de la materia en la que la materia adquiere superfluidez. Se crea a muy bajas temperaturas, extremadamente cerca del cero absoluto.

Supersólido nuevo estado

Este material es un sólido en el sentido de que la totalidad de los átomos del helio-(4) que lo componen están congelados en una película cristalina rígida, de forma similar a como lo están los átomos y las moléculas en un sólido normal como el hielo. La diferencia es que, en este caso, “congelado” no significa “estacionario”.

Como la película de helio-4 es tan fría (apenas una décima de grado sobre el cero absoluto), comienzan a imperar las leyes de incertidumbre cuántica. En efecto, los átomos de helio comienzan a comportarse como si fueran sólidos y fluidos a la vez. De hecho, en las circunstancias adecuadas, una fracción de los átomos de helio comienza a moverse a través de la película como una sustancia conocida como “súper-fluido”, un líquido que se mueve sin ninguna fricción. De ahí su nombre de “súper-sólido”.

Otros posibles estados de la materia

Existen otros posibles estados de la materia; algunos de estos sólo existen bajo condiciones extremas, como en el interior de estrellas muertas, o en el comienzo del universo después del Big Bang o gran explosión:

* Superfluido
* Materia degenerada
* Materia fuertemente simétrica
* Materia débilmente simétrica
* Materia extraña o materia de quarks
* Superfluido polaritón

Tomado de http://www.landsil.com/Fisica/Materia1.htm y wikipedia

Posted December 28, 2011 by sorgintzaile in Uncategorized

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