Atomos Y Moleculas

01-04-2011

Capítulo 1. Átomos y moléculas

Capítulo 1. Átomos y moléculas
La materia, incluso la que c onstituye los organismos más c omplejos, está constituida por c ombinaciones de elementos. En la Tierra, existen unos 92 elementos. Muchos son muy c onocidos, c omo el c arbono, que se encuentra en forma pura en el diamante y en el grafito; el oxígeno, abundante en el aire que respiramos;el calcio, que utilizan muc hos organismos para c onstruir c onc has, c áscaras de huevo, huesos y dientes, y el hierro, que es el metal responsable del color rojo de nuestra sangre. La partíc ula más pequeña de un elemento es el átomo. Los átomos, a su vez, están constituidos por partíc ulas más pequeñas: protones, neutrones y electrones. En la actualidad, los físicos explic an la estructura delátomo por medio del modelo orbital. Los átomos son las piezas fundamentales de toda la materia viva y no viva. Aun así, son muy pequeños y constituyen un espac io eminentemente vacío. Los electrones se mueven alrededor del núcleo a una gran veloc idad -una frac ción de la veloc idad de la luz- siendo la distanc ia entre el electrón y el núcleo, en promedio, unas 1.000 vec es el diámetro del núcleo.En un átomo, existe una íntima relación entre los electrones y la energía. En un modelo simplificado, la distancia de un electrón al núcleo está determinada por la cantidad de energía potenc ial -o "energía de posición"- que posee el electrón. Así, los elec trones tienen diferentes c antidades de energía de ac uerdo a su ubicación con respecto al núcleo y, a su vez, su número y distribucióndetermina el comportamiento químic o de un átomo. Las partículas formadas por dos o más átomos se conocen c omo moléculas que se mantienen juntas por medio de enlaces químicos. Dos tipos comunes son los enlac es iónic os y los enlaces c ovalentes. Las reacc iones químic as involucran el intercambio de electrones entre los átomos y pueden representarse con ec uac iones químicas. Tres tipos generales dereacciones químicas son: a. la combinación de dos o más sustanc ias para formar una sustancia diferente, b. la disociación de una sustancia en dos o más, y c . el intercambio de átomos entre dos o más sustancias. Las sustanc ias formadas por átomos de dos o más elementos diferentes, en proporc iones definidas y constantes, se conocen como compuestos químicos. Los seres vivos están c onstituidospor los mismos componentes químicos y físicos que las cosas sin vida, y obedecen a las mismas leyes físic as y químic as. Seis elementos (C, H, N, O, P y S) c onstituyen el 99% de toda la materia viva. Los átomos de estos elementos son pequeños y forman enlac es covalentes estables y fuertes. Con excepc ión del hidrógeno, todos pueden formar enlac es covalentes con dos o más átomos, dando lugar alas moléculas complejas que c aracterizan a los sistemas vivos. En los seres vivos la materia se ordena en los llamados niveles de organizac ión biológica. Cada nivel, desde el subatómico hasta el de la biosfera, tiene propiedades particulares -o emergentesque surgen de la interacción entre sus c omponentes.

Los átomos
El núcleo de un átomo contiene protones cargados positivamente y -a excepción del hidrógeno, (1H)- neutrones, que no tienen c arga. El número atómico es igual al número de protones en el núcleo de un átomo. El peso atómico de un átomo es, aproximadamente, la suma del número de protones y neutrones existentes en su núcleo. Las propiedades químic as de un átomo están determinadas por sus elec trones (partículas pequeñas, cargadas negativamente), que se encuentran fuera delnúcleo. El número de electrones en un átomo es igual al número de protones y determina el número atómico. Todos los átomos de un elemento determinado tienen el mismo número de protones en su núc leo. En algunas ocasiones, sin embargo, diferentes átomos del mismo elemento contienen diferentes números de neutrones. Estos átomos que, por lo tanto, difieren entre sí en sus pesos atómicos, pero no...