Concepto de Materia

Materia: Es todo aquello que tiene una determinada masa y ocupa un volumen en el espacio.

Composición de la Materia

Los átomos se unen para formar moléculas, que a su vez originan sustancias puras. De estas sustancias puras hay dos tipos:

  • Elementos
  • Compuestos

Varias de estas sustancias dan lugar a mezclas.

Modelos Atómicos y Estructura Fundamental

Modelo Atómico de Dalton

  • La materia está formada por átomos que son partículas esféricas, sólidas, indivisibles e indestructibles.
  • El átomo es la cantidad más pequeña de un elemento que conserva sus propiedades químicas.
  • Los átomos de un mismo elemento son iguales en masa y propiedades químicas.
  • Los átomos de diferente elemento tienen una masa distinta y diferentes propiedades químicas.
  • Los compuestos están formados por combinaciones de átomos de diversos elementos químicos.

Concepto de Átomo y sus Partes

El átomo es la partícula más pequeña que forma cualquier sustancia y que posee propiedades químicas bien determinadas.

Partes del Átomo
  • Núcleo: Forma la parte central del átomo y en su interior se encuentran los protones y los neutrones. La suma de estos se denomina nucleones, y son de carga positiva (Nota: Los protones son positivos, los neutrones son neutros; la carga neta del núcleo es positiva debido a los protones).
  • Corteza Atómica: Forma la parte externa del átomo, donde están situados los electrones.

Estudio de las Partículas Subatómicas

Características de los Rayos Catódicos
  • Están formados por partículas cargadas negativamente, siendo estas partículas iguales entre sí, lo que implica que son iguales en tipo de materia.
  • Se originan en el cátodo y se dirigen hacia el ánodo.
Definición y Características del Electrón

Partícula con carga negativa, de masa muy pequeña y que se encuentra en la zona externa del átomo (corteza). Se descubrió a raíz de las experiencias realizadas en los tubos de descarga o tubos de rayos catódicos.

Características de los Rayos Anódicos
  • Salen del ánodo y se dirigen al cátodo.
  • Son partículas de carga positiva y sus compuestos son diferentes a los demás (se refieren a los iones positivos o protones).
Definición y Características del Protón

Son partículas de carga eléctrica positiva y con masa muy superior a la del electrón. Se descubrieron en los tubos de descarga. Su existencia se dedujo al observar una radiación opuesta a la de los rayos catódicos en el mismo tubo, concluyendo que los protones eran distintos en función de la materia y del átomo donde se encuentren.

Número Atómico y Número Másico

  • Número Atómico (Z): Indica el número de protones que hay en el átomo. En un átomo neutro, es también el número de electrones.
  • Número Másico (A): Indica la masa del átomo, que es la suma de la masa de los protones y neutrones. Nos indica la suma de protones y neutrones del átomo.

Resultados del Modelo de Rutherford

Tras el experimento de la lámina de oro:

  • La mayoría de las partículas alfa atravesaban la lámina de oro sin sufrir desviación.
  • Un 0.1% de estas partículas eran desviadas en pequeños ángulos.
  • Solo una de cada 200,000 partículas era dispersada a ángulos de hasta 180º.
Definición del Átomo según Rutherford

Rutherford definió el átomo como un sistema planetario de electrones girando alrededor de un núcleo atómico pesado y con carga eléctrica positiva.

Concepto y Tipos de Energía

Concepto de Energía

Es aquella magnitud física por la que los cuerpos tienen capacidad para realizar transformaciones en ellos mismos o en otros cuerpos.

Tipos de Energía

  • Cinética: Es la que poseen los cuerpos al estar en movimiento; energía asociada al movimiento.
  • Potencial: Energía que poseen los cuerpos al estar a cierta altura sobre la superficie terrestre (energía potencial gravitatoria).
  • Mecánica: Energía total que posee un cuerpo, se obtiene por la suma de la cinética y la potencial.
  • Conservación: La energía que posee un cuerpo puede transformarse, pero la cantidad total será la misma (Ley de Conservación de la Energía).
  • Nuclear: Energía procedente de las reacciones producidas en núcleos atómicos de determinados átomos, que suelen ser núcleos muy inestables.
  • Térmica: Forma de energía que fluye de un cuerpo a otro cuando entre ellos existe una diferencia de temperatura, provocando efectos como variaciones en la temperatura.

Diferencias entre Fusión y Fisión Nuclear

  • Fusión Nuclear: Es el proceso por el cual varios núcleos atómicos muy ligeros de similar carga se unen formando un núcleo más estable y pesado.
  • Fisión Nuclear: Ocurre cuando un núcleo pesado de elevado número másico se divide en dos o más núcleos más pequeños y ligeros para conseguir estabilidad.

Fenómenos Ondulatorios

Onda y Elemento Común

Una onda es la perturbación mediante la cual se transmite energía. Su elemento común es:

  • La perturbación inicial.
  • Transmisión de energía.
  • Retraso desde que la onda se propaga hasta que el receptor recibe la onda.

Tipos de Movimientos Ondulatorios

  • Periódico: Aquel que se repite cada cierto intervalo constante de tiempo.
  • Oscilatorio: La partícula se desplaza a un lado y a otro de su posición de equilibrio, repitiendo a intervalos regulares de tiempo sus variables cinemáticas.
  • Vibratorio: Oscilaciones efectuadas muy rápidas que se repiten en un periodo muy corto.
  • Armónico: Producido cuando su elongación sobre el eje x se expresa mediante una función sinusoidal de tiempo dado.
  • Forzado: Es el producido en un sistema oscilante debido a la energía suministrada desde el exterior.
  • Amortiguado: Cuando la energía mecánica de su movimiento disminuye como consecuencia de las fuerzas de rozamiento.

Descripción de Parámetros Ondulatorios

Descripción de términos clave en el movimiento oscilatorio:

  • Elongación: Distancia que en cada instante separa la partícula móvil del centro de oscilación.
  • Amplitud: Valor máximo de la elongación.
  • Periodo: Tiempo empleado por la partícula en efectuar una oscilación completa.
  • Centro de Oscilación (C. Oscilación): Punto medio de la distancia que separa las dos posiciones extremas alcanzadas por la partícula móvil.

Explicación de Tipos de Ondas

Se explican dos tipos de ondas:

  • Transversal: Ondas donde la perturbación es perpendicular a la dirección de propagación.
  • Superficial: Aquellas que se originan en la superficie de un líquido.

Interferencia de Ondas

La interferencia se produce cuando dos o más ondas se superponen para formar una onda de mayor, menor o igual amplitud.