Estructura de la materia La Química y su didáctica IV Dr. Víctor Manuel Ugalde Saldívar

Sesión # 1 El origen de los elementos

Cuerpo celeste compuesto de gases calientes que emiten radiación electromagnética, en especial luz, como resultado de las reacciones nucleares que tienen lugar en su interior. ESTRELLA

Los indicios sugieren que los púlsares son estrellas de neutrones que giran con diámetros de sólo unos 16 km. Es probable que giren una vez por periodo de vibración. Su densidad es tan enorme que si la bola de la punta de un bolígrafo tuviera una densidad semejante su masa alcanzaría más de 91,000 toneladas. PULSARES

La Vía Láctea, tiene cientos de miles de millones de estrellas. Solamente de 8 a 10 millones son observables. Existen cientos de millones de galaxias diferentes a la Vía Láctea Las estrellas se componen principalmente de hidrógeno y helio, con cantidades variables de elementos más pesados. La estrella Alpha Centauri es la más cercana a la Tierra (4.29 años luz). CURIOSIDADES

¿Año luz?

Año luz, unidad de longitud empleada en astronomía para medir grandes distancias. Es igual a la distancia recorrida por la luz en un año solar promedio. Tomando para la velocidad de la luz un valor de km/s, un año luz equivale en números redondos a 9,461,000,000,000 km.

Supergigantes (400 >  Sol) 1,000,000 °C Gigante roja (40 >  Sol) EVOLUCIÓN DE LAS ESTRELLAS

EL SOL

Las estrellas con una masa muchas veces mayor que la del Sol recorren su ciclo de evolución con rapidez según los patrones astronómicos, quizá un lapso de unos pocos millones de años desde su nacimiento hasta la explosión de una supernova. Los restos de la estrella pueden ser una estrella de neutrones. Sin embargo, existe un límite para el tamaño de las estrellas de neutrones, más allá del cual estos cuerpos se ven obligados a contraerse hasta que se convierten en un agujero negro, del que no puede escapar alguna radiación. AGUJERO NEGRO

Temperatura (°C) H 2 +He H 2, He Ca H 2, He Ca H 2, He Ca, Fe H 2, He TiO En el centro de una estrella promedio T= 22,000,000 22,200 13,900 10,000 6,600 5,500 3,800 1,700 Temperatura Superficial promedio TP

DESARROLLO DE LOS SISTEMAS PLANETARIOS

Los sistemas planetarios se formaron a partir del hidrógeno y helio iniciales producidos en la Gran Explosión o Big Bang que dio origen al Universo y son en su totalidad sistemas de segunda generación (o posterior), formados a partir de los restos de estrellas de generaciones anteriores en las que se generaron mediante nucleosíntesis elementos pesados que más tarde se dispersaron en el espacio por explosiones estelares. ORIGEN

Texto para condensar Cerca de una estrella joven, el material más ligero del disco (fundamentalmente hidrógeno y helio gaseosos) sale despedido debido al calor de la estrella. El material que queda está compuesto por miles de millones de pequeños granos de polvo que colisionan y se agrupan formando partículas mayores. Cuando la estrella empieza a brillar (convirtiendo hidrógeno en helio por fusión nuclear en su interior), las partículas de materia pueden tener unos cuantos milímetros de tamaño, y se empiezan a concentrar en un disco más fino alrededor de la estrella. El proceso de acreción —la acumulación de partículas que se van quedando ‘pegadas’— avanza hasta que los granos de polvo originales se han convertido en pedazos de roca de aproximadamente 1 km de anchura, similares a los numerosos asteroides que orbitan en la actualidad en torno al Sol entre las órbitas de Marte y Júpiter Cuando los pedazos de roca alcanzan este tamaño, empiezan a atraerse entre sí por gravedad de forma significativa, lo que los reúne en grupos que orbitan juntos alrededor de la estrella, chocando ocasionalmente entre sí. La gravedad agrupa más y más los pedazos, y los trozos más grandes (los que ejercen una mayor atracción gravitatoria) atraen cada vez más material, y crecen convirtiéndose en planetas y lunas.

ELEMENTOS E ISÓTOPOS

¿Qué identificas en cada imagen?

Dalton, propuso la teoría de que cada molécula está compuesta por un número definido de átomos. Postuló que todos los átomos de un mismo elemento son idénticos entre sí y diferentes de los átomos de cualquier otro elemento.

En esta imagen, obtenida con un microscopio túnel de barrido, pueden verse los átomos individuales dispuestos de forma uniforme en la superficie de un cristal de germanio. Si se colocaran uno junto a otro sobre una línea, 100 millones de estos átomos apenas cubrirían 1 centímetro.

¿ELEMENTOS E ISÓTOPOS?

¿Cómo los puedo diferenciar?

Espectrómetro de masas

NúclidoSímboloMasa atómica (uma) % abundancia Neutrón Protón Electrón Hidrógeno Hidrógeno Helio Helio Litio Litio

NúclidoSímboloMasa atómica (uma) % abundancia Berilio Boro Boro Carbono Carbono Nitrógeno Nitrógeno Oxígeno Oxígeno Oxígeno

¿Qué es el uma?

Unidad de masa atómica (uma) Todas la masas atómicas son referidas a la masa del C-12. La masa atómica del 12 C son 12 uma. Una uma es la doceava parte de la masa de un átomo de carbono-12. ¿Cuánto vale una uma en Kg? R= X Kg

¿Cuál es el peso atómico promedio del oxígeno en uma?