Materia composición y estructura

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LA MATERIA. COMPOSICION Y ESTRUCTURA.
Mario Melo Araya Ex Profesor de la Universidad de Chile meloqca@vtr.net MATERIA Y ESPECIES MATERIALES. Todos los cuerpos que nos rodean, sean vivientes o no vivientes son materiales, es decir, el espacio que ocupan, espacio dado por su volumen, es llenado por la materia. Dicho de otro modo, la materia es el constituyente universal de todos los cuerpos.Además de ocupar un volumen la materia tiene otras propiedades, tales como, masa, energía, presión, temperatura, densidad, etc. Debe admitirse, sin embargo, la existencia de una enorme variedad de especies materiales diferentes, dadas las diferencias en propiedades, estructura y composición química que se observa en la gran variedad de cuerpos existentes. Los diferentes cuerpos, por lo general,deben ser mezclas de diferentes especies materiales, identificables por medio del análisis químico. Dichas especies materiales son las substancias químicas. Por ejemplos, el nitrógeno, el oxígeno, el argón, el dióxido de carbono, el agua (vapor), etc. son substancias químicas que se encuentran mezcladas en el aire. Una de las preocupaciones de los químicos es la de conocer la composición química delos cuerpos, así como, la composición, estructura y propiedades de todas las substancias químicas, pues de tales conocimientos dependerá su aprovechamiento. La composición y estructura de las substancias químicas se investiga, en la actualidad, empleando técnicas físico-químicas de análisis. MATERIA Y SU ESTRUCTURA El comportamiento que presenta la materia, en general, se explica postulando quetiene una estructura discontinua, discreta; es decir, una estructura constituída por aglomeraciones de muchísimas partículas materiales muy pequeñísimas. Entre las partículas químicamente distinguibles se tendrían los átomos, las moléculas y los iones. Las moléculas y los iones estarían constituídos también por átomos y los átomos, a su vez, por partículas aún más pequeñas, indistinguiblesquímicamente: protones, neutrones y electrones, considerando la estructura más simple. Las moléculas son las partículas constituyentes de las substancias moleculares (agua, sacarosa, glucosa, etc.) y los iones, las partículas constituyentes de las substancias iónicas, tales como, las sales por ejemplo. Los átomos son partículas con una estructura muy compleja con un núcleo central muy pequeño y una cortezaexterior a gran distancia. El núcleo contiene un número Z de pro-

2 tones y un número N de neutrones. La suma de protones y neutrones se llama número másico A, o sea A = Z + N. En la corteza se ubican, también, Z electrones. El número Z se llama Número atómico y es el que identifica químicamente al átomo. Los protones tienen una carga eléctrica positiva igual a la carga elemental e, la queaproximadamente es igual a 1.602 189 x 10-19 C. El núcleo atómico entonces tiene una carga eléctrica igual a Ze. Los electrones extranucleares tienen la misma carga eléctrica e, pero negativa. Por lo tanto, la carga eléctrica de la corteza es -Ze, y la del átomo será: Ze - Ze = 0, pues en el átomo neutro el número de protones es igual al número de electrones. Si el número de electrones es mayor omenor que Z, el átomo tendrá una carga eléctrica negativa o positiva respectivamente. Todo átomo cargado de electricidad es un ión. Los iones positivamente cargados se llaman cationes y los negativamente cargados, aniones. Por ejemplo, para el átomo de Magnesio, Z = 12. Tiene 12 protones y 12 electrones. Si pierde dos electrones de la corteza quedaría con una carga positiva igual a 2e, pues 12 e - 10e = 2 e ión Mg2+

Para el átomo de cloro, Z = 17. Tiene 17 protones y 17 electrones. Si gana un electrón quedaría con una carga negativa igual a -e, pues 17 e - 18 e En general, la carga de un ión es ± z e. ión. = -e ión Cl-

El número z se llama número de carga del

Por otra parte, la masa de un electrón es alrededor de 1837 veces menor que la masa del protón o la del neutrón, por lo...
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