Aplicaciones tecnológicas de la emisión radiactiva de los átomos

Actividad de aprendizaje

Actividad exploratoria

1. Contesta las siguientes preguntas:

a) ¿Sabes lo que son los átomos? Explica. R: Son la unidad básica de toda la materia, la estructura que define a todos los elementos y tienen propiedades químicas bien definidas.

b) ¿Qué es la radiactividad? R: Es una reacción nuclear de “descomposición espontanea” es decir, un nucleído inestable se descompone en otro más estable que él, a la vez que emite una “radiación”.

c) ¿Qué es la tabla periódica? R: Esquema diseñado para organizar y segmentar cada elemento químico, de acuerdo a las propiedades y partículas que posea.

Lectura 5. Aplicaciones tecnológicas de la emisión radiactiva de los átomos

Los diferentes isotopos de un elemento tienen las mismas propiedades químicas. El reemplazo de uno por otro en una molécula no modifica, por consiguiente, la función de la misma. Sin embargo, la radiación emitida permite por el isotopo detectarla, localizarla, seguir su movimiento e, incluso, dosificarla a distancia. El trazado isotópico ha permitido estudiar así sin perturbarlo, el funcionamiento de todo lo que tiene vida.

Los isotopos radioactivos se utilizan en la medicina nuclear, principalmente en la generación de imágenes médicas, para estudiar el modo de acción de los medicamentos, entender el funcionamiento del cerebro, detectar anomalías cardiacas y descubrir metástasis cancerosa.

Las radiaciones ionizantes pueden destruir preferentemente las celular tumorales y constituyen un tratamiento eficaz contra el cáncer, la radioterapia, que fue una de las primeras aplicaciones del descubrimiento de la radioactividad.

La irradiación es un medio privilegiado para destruir en frio los microorganismos (hongos, bacterias y virus).

La irradiación también provoca, en determinadas condiciones, reacciones químicas que permiten la elaboración de materiales más ligeros y más resistentes, como aislantes, cables eléctricos, envolventes termo retractable, prótesis, etc.

Actividad de adquisición y organización del conocimiento

Parte 1. Desarrollo de las teorías y modelos atómicos

2. De manera individual, lee cuidadosamente los puntos 3.5, 3.6 y 3.7 del capítulo 3 del texto “Fundamentos de Química” de Zumdahl-Coste. Después, contesta las siguientes peguntas.

a) ¿Cuál es la principal colaboración de J.J Thomson al conocimiento de las partículas subatómicas? R: J.J Thomson mostro a finales de la década de 1890 que puede hacerse que los átomos de cualquier elemento emitan partículas pequeñas negativas. (Sabía que las partículas tenían una carga negativa debido a que puedo mostrar que eran repelidas por la parte negativa de un campo electrónico). Por tanto, concluyo que todos los tipos de átomos deben contener estas partículas negativas, a las cuales se les llama ahora electrones.

b) ¿En que avanza el conocimiento del átomo con el descubrimiento de Rutherford? R:

3. Elabora un diagrama con las principales características de las partículas subatómicas fundamentales.

4. Escribe cinco ejemplos de elementos que se encuentran en la naturaleza como mezcla de isotopos.

• Helio

• Litio

• Berilio

• Boro

• Nitrógeno

Parte 2. Configuración electrónica y tabla periódica

3. Después de realizadas las actividades anteriores, elabora un documento digital, integrador de los conocimientos acerca de la configuración electrónica y su relación con la tabla periódica moderna.

En este documento se hablara sobre la descripción de la evolución de las teorías y modelos atómicos que también trae con ello una línea del tiempo que va desde la teoría de Dalton hasta la actualidad.

Se hablara también sobre la descripción del modelo cuántico e incluiremos un esquema sobre ello.

Describiremos los números cuánticos llevando a cabo unos ejemplos con ellos.

También incluiremos un diagrama de la tabla periódica, la relación entre la configuración electrónica de los elementos y su posición de la misma y para finalizar incluiremos los ejercicios propuestos en los puntos 2 y 3 de la actividad de metacognición.

También como parte esencial del documento, pondremos una conclusión sobre los aprendizajes obtenidos y una bibliografía.

Descripción de la evolución de las teorías y modelos atómicos.

(De Dalton hasta la actualidad)

Muchos de los procesos químicos que ocurren, tanto en la naturaleza v como en los laboratorios, tienen una explicación a nivel microscópico, donde átomos y moléculas participan activamente. Así, para comprender los fenómenos y dar una explicación que se aproxime a la realidad de lo que sucede, los científicos utilizan modelos. Un modelo explica el fenómeno por medio de una analogía que permite visualizar o hacer una creación mental cuando lo ocurrido no se presenta explícitamente a nuestros sentidos. Por lo general el modelo constituye una explicación sencilla, y proporciona una semejanza estructural con el fenómeno que se estudia.

Un modelo no es una estructura rígida, sino que puede perfeccionarse, cambiarse o desecharse si se vuelve obsoleto y ya no cumple la función para la cual fue propuesto. Desde que la ciencia dio sus primero pasos y los químicos iniciaron el estudio de la composición y propiedades de la materia, y se desarrolló de la teoría atómica, los científicos emplearon modelos para comprender la naturaleza del átomo. En la actualidad se acepta que la materia está formada por átomos y se tiene un modelo atómico consistente con el cual se explica satisfactoriamente su comportamiento. Sin embargo, para llegar a este modelo, para que se llegará a concebir el átomo en su forma actual, pasó mucho tiempo y fueron muchos los científicos que investigaron; plantearon teorías y crearon modelos respecto a la estructura de la materia y del átomo en sí. A pesar de las dificultades evidentes, el concepto de que la materia es de naturaleza corpuscular (formada por partículas) ha llegado a ser uno de los postulados fundamentales y fructíferos de la Química y merece la pena revisar algunos pasos importantes dados para llegar a esta conclusión.

Actividad de metacognición

1. Completa la siguiente matriz de lo positivo, lo negativo y lo interesante (PNI) sobre los aprendizajes adquiridos con respecto al desarrollo de las teorías y modelos atómicos y la tabla periódica y su relación con el comportamiento de sustancias de la vida cotidiana.

Positivo Negativo Interesante

1.- Pude notar saber cómo están acomodados los elementos de la tabla periódica

2.- Sé que son los iones y sus nombres dependiendo la carga

3.- Se los compuestos de distintos elementos de varios grupos

4.- Se cómo pasaron varios procesos para llegar al modelo atómico actual

5.-Se el modelo de cuántico y sus números 1.- Tengo que estudiar cómo se compone la tabla periódica 1.- Tengo que estudiar cómo se compone la tabla periódica

2.- La carga es muy precisa y tengo que aprenderme bien eso

3.- Las terminaciones de los compuestos están un poco confusa

4.- Los años que pasaron para conocer el modelo actual

5.- Esta un poco complicado los números cuánticos . 1.- Como los átomos tienen distinta carga para clasificarlo

.- Los átomos pierden electrones al unirse con otros átomos

3.- Como distintos compuestos tiene diferente nombre y terminación

4.-Las aportaciones que hicieron y los descubrimientos de ellos

5.- Los Procesos para elaborar cada uno de esos números

Actividad Integradora

Realiza una búsqueda delas propiedades físicas y químicas, estado natural y aplicaciones de tres elementos químicos.

Litio

El litio encabeza la familia de los metales alcalinos en la tabla periódica. En la naturaleza se encuentra como una mezcla de los isótopos Li6 y Li7. Es el metal sólido más ligero, es blando, de bajo punto de fusión y reactivo. Muchas propiedades físicas y químicas son tan o más parecidas a las de los metales alcalinotérreos que a las de su grupo.

El principal uso industrial del litio es en forma de estearato de litio como espesante para grasas lubricantes. Otras aplicaciones importantes de compuestos de litio son en cerámica, de modo específico en la formulación de esmaltes para porcelana; como aditivo para alargar la vida y el rendimiento en acumuladores alcalinos y en soldadura autógena y soldadura para latón. El litio es un elemento moderadamente abundante y está presente en la corteza terrestre en 65 partes por millón(ppm).

Esto lo coloca por debajo del níquel, cobre y tungsteno y por encima del cerio y estaño, en lo referente a abundancia.

Entre las propiedades físicas más notables del litio están el alto calor específico (capacidad calorifica), el gran intervalo de temperatura de la fase líquida, alta conductividad térmica, baja viscosidad y muy baja densidad. El litio metálico es soluble en aminas alifáticas de cadena corta, como la etilamina. Es insoluble en los hidrocarburos.

El litio experimenta un gran número de reacciones, tanto con reactivos orgánicos como inorgánicos. Reacciona con el oxígeno para formar el monóxido y el peróxido. Es el único metal alcalino que reacciona con el nitrógeno a temperatura ambiente para producir un nitruro, el cual es de color negro. Reacciona

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