Relacion De La Historia Con Otras Ciencias

ÁTOMOS EN MOVIMIENTO

La materia está hecha de átomos.

Hipótesis atómica.- Todas las cosas están hechas de átomos: pequeñas partículas que se mueven en perpetuo movimiento, atrayéndose mutuamente cuando están a poca distancia, pero repeliéndose al ser apretadas unas contra otras.

Los átomos tienen 1 o 2x10 -8 cm de radio. Ahora bien, 10-8 cm se denomina un angström de modo que decimos que tienen 1 o 2 angtröms de radio. Otra forma de recordar este tamaño es la siguiente: si se ampliara una manzana hasta el tamaño de la Tierra, entonces los átomos de la manzana tendrían aproximadamente el tamaño de la manzana original.

La atracción molecular hace que las moléculas de las cosas no se deshaga. El movimiento de agitación es lo que se representa como calor: cuando se aumenta la temperatura, aumenta el movimiento. Si se calienta el agua, la agitación aumenta y aumenta el volumen entre los átomos, y si el calentamiento continúa llega un momento en que la atracción entre las moléculas no es suficiente para mantenerlas juntas y se disgregan separándose unas de otras: Así es como se produce vapor a partir del agua: aumentando la temperatura.

Propiedades del vapor de agua o cualquier otra gas: para confinar un gas debemos aplicar una presión. Evidentemente, la presión es proporcional al área, a la densidad y a la temperatura.

Al comprimir un gas lentamente, los átomos ganan velocidad y por lo tanto aumenta su temperatura. Así que, en una comprensión lenta, un gas aumentará su temperatura, y en un expansión lenta disminuirá su temperatura.

Ahora bien, supongamos que disminuimos la temperatura del agua. La agitación de las moléculas de los átomos de agua está decreciendo continuamente. ¿Qué sucederá? Que las moléculas se quedarán bloqueadas en una nueva estructura: el hielo. Un punto interesante en esto es que en el material hay un lugar definido para cada átomo. La diferencia entre sólidos y líquidos consiste en que en un sólido los átomos están dispuestos en algún tipo de formación , llamada una red cristalina, y no tienen una posición aleatoria a grandes distancias; la posición de los átomos en un extremo del cristal está determinada por la de otros a millones de átomos de distancia al otro extremo del cristal.

Aunque el hielo tenga una estructura rígida, el hielo tiene calor. Y ¿qué es el calor en el caso del hielo?. Los átomos no están en reposo. Están agitándose y vibrando.. A medida que aumentamos la temperatura, vibran con una amplitud cada vez mayor, hasta que se salen de su sitio. Llamamos a esto fusión. A medida que disminuimos la temperatura, la vibración disminuye cada vez mas hasta que, en el cero absoluto, se reduce a una cantidad mínima de vibración que pueden tener los átomos, aunque no nula.

Procesos Atómicos

La hipótesis atómica describe procesos. El primero esta asociado a la superficie del agua. Por encima de su superficie hay moléculas de vapor de agua, al igual que moléculas de oxigeno, de nitrógeno. Pero las moléculas en el agua están en continua agitación, y de vez en cuando una molécula en la superficie es golpeada con una fuerza algo mayor de lo habitual y es expulsada. Así, molécula a molécula, el agua desaparece: se evapora. Pero si tapamos el recipiente donde está contenida el agua,

a pesar de que haya moléculas que son expulsadas, otras vuelven a ella, con lo que la cantidad de agua no cambia.

Ahora bien, si destapamos el recipiente y soplamos por encima del agua, el número de moléculas que se separa es mayor que el número de ellas que regresan, con lo cual estamos procediendo al proceso de evaporación. Si queremos evaporar agua, arrimemos un ventilador.

Cuando las moléculas dejan el agua, le roban calor y cuando regresan generan calor. Si soplamos en el agua para mantener una preponderancia continua en el número de moléculas que se evaporan, entonces el agua se enfría. Por lo tanto, ¡hay que soplar la sopa para enfriarla!

Vayamos al proceso en el que un sólido se disuelve en agua. La sal es un sólido, un cristal - el cristal no está compuesto de átomos, sino de iones. Un ion es un átomo que o bien tiene algunos electrones de mas o bien ha perdido alguno. En un cristal de sal hay iones de cloro (átomos de cloro con un electrón extra) e iones de sodio (átomos de sodio a los que les falta un electrón)

Pero, se disuelve la sal en el agua o se cristaliza a partir del agua. NO se puede decir con exactitud, porque mientras que algunos de los átomos está dejando el cristal, otros átomos se están volviendo a unir a él. Se trata de un proceso dinámico, igual que en el proceso de la evaporación, y depende de si hay mas o menos sal en el agua que la cantidad necesaria para el equilibrio. Por equilibrio se entiende esa situación en la que el ritmo en el que los átomos están dejando el cristal se ajusta con el ritmo al que están volviendo a él.

Reacciones Quimicas

Sucede cuando los átomos y los iones han cambiado de compañeros de viaje. Una reacción química es aquella en la que tiene lugar una recombinación de los compañeros atómicos.

Los átomos son muy especiales: les gustan ciertos compañeros concretos, ciertas direcciones concretas, y así sucesivamente. La tarea de la física consiste en analizar porqué cada uno de ellos quiere lo que quiere. Por ejemplo: se supone que los átomos de carbono están en un cristal sólido. Ahora por ejemplo, una de las moléculas de oxigeno puede llegar al carbono, y cada uno de sus átomos puede recoger un átomo de carbono, y salir en una nueva combinación - “carbono-oxigeno”-, que es una molécula de un gas denominado monóxido de carbono (CO). Pero el carbono atrae al oxigeno con mucha mas fuerza que el oxigeno atrae al oxigeno o que el carbono atrae al carbono. En este proceso se genera una gran cantidad de energía de movimiento, que es la energía cinética. Esto es la combustión que es obtener calor a partir de la combinación de oxigeno y carbono. Si otro oxigeno se une al CO tenemos otra molécula compuesta por un carbono y dos oxígenos que se denomina dióxido de carbono. Los químicos han estudiado las ordenaciones de los átomos y han encontrado que toda sustancia es algún tipo de disposición de átomos y decirnos la disposición exacta de los átomos en el espacio. Así pues, una fórmula química es simplemente una imagen de semejanza molécula.

¿Y como descubre el químico cual es la disposición? Para descubrir esta

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