Biologia

Tema 1

ESTRUCTURA DE LA MATERIA
Estructura de la Materia
Estructura del Átomo
Estructura Molecular
Interacciones no covalentes
Efecto hidrófobo
Colacio, E. (2004) Fundamentos de enlace y estructura de la materia. Ed.
Anaya
Atkins, Jones (2006) Principios de Química: los caminos del descubrimiento
Panamericana. Caps. 1, 2, 3http://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_est%C3%A1ndar_de_f%C3%ADsica_de_part
%C3%ADculas
http://www.particleadventure.org/spanish
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/movimiento/bohr/bohr.htm
http://www.puc.cl/sw_educ/qda1106/CAP2/2C/2C1
http://www.visionlearning.com/library/module_viewer.php?mid=50&l=&c3=

El Modelo Estándar de la Materia
Describe las partículas fundamentales que forman la materia y las
interacciones entre ellas: 12partículas (6 leptones y 6 quarks) y cuatro
fuerzas básicas (gravedad, electromagnetismo, débil y fuerte)

Partículas fundamentales (de materia ) del Modelo Estándar
.
Leptones
Familias
1a
2a
3a

Quarks

Nombre

Símbolo

Nombre

Símbolo

electrón

e

up

u

neutrino e

ne

down

d

muon

µ

charm

c

neutrino µ

nµ

strange

s

tau

τ

top

tneutrino τ

nτ

bottom

b

El Modelo Estándar de la Materia
La materia ordinaria esta constituida por el electrón (leptón) y dos
quarks, el quark arriba (u, carga +2/3) y el quark abajo (d, carga -1/3).
Tripletes de quarks se une para formar protones (uud) y neutrones (udd)
(Partículas materiales)
Las fuerzas actúan mediante partículas portadoras de fuerza (bosones):
fotones(electromagnetismo), bosones W y Z (fuerza débil) y gluones
(fuerza fuerte)
El modelo estándar describe tres de la cuatro fuerzas entre las
partículas. La gravedad no está incluida aún.
El gravitón (?)
El bosón de Higgs

El Modelo Atómico de Bohr
Niels Bohr (1913)
Bohr acepta el modelo planetario de Rutherford pero aplica la
cuantización de la energía de Planck y el concepto de fotones deEinstein
El electrón gira alrededor del protón en órbitas circulares bajo la
influencia de la atracción electrostática entre ambos
Ciertos “estados especiales de movimiento” del electrón
correspondiéndose a diferentes radios de órbitas, no generarían
radiaciones, de tal modo el modelo podría persistir indefinidamente
sin la caída del electrón al núcleo.
El electrón sólo puede girar, sin emitirenergía radiante, en órbitas
muy específicas donde su momento angular es un múltiplo entero de
la constante de Planck
El átomo irradia energía cuando el electrón salta de una orbita a
otra de menor energía

El átomo solo puede existir en ciertos estados discretos de energía
La energía del átomo esta cuantificada.

TEORÍAS MODERNAS DEL ÁTOMO
La mecánica ondulatoria o moderna mecánicacuántica describe la estructura
del átomo en base a nuevos fundamentos
Luis de Broglie (1924)

Toda la materia posee propiedades ondulatorias
Todas las partículas llevan asociada una onda
Werner Heisenberg (1927)

Debido a la naturaleza ondulatoria de la materia, ningún método permite
conocer simultáneamente con precisión la posición y la cantidad de movimiento
(momento) de una partícula“La materia debe ser descrita en términos probabilísticos”
Aunque no pueda determinarse la posición del electrón exactamente, sí que podemos
conocer la probabilidad de encontrarlo en un punto concreto del átomo. De modo que si la
probabilidad es alta, entonces decimos que la densidad electrónica en dicho punto también
lo es.

MECÁNICA ONDULATORIA DE
E. SCHRÖDINGER (I)
“Erwin Schrödinger(1926) aplicó el carácter ondulatorio
del electrón para describir el átomo de hidrógeno”
El movimiento ondulatorio de un electrón en el átomo se puede describir
mediante una ecuación matemática de ondas; la función de onda, (ψ)
El electrón se mueve en todas las direcciones del espacio; la función de
onda es tridimensional (x,y,z)
La Ecuación de ondas de Schrödinger relaciona la energía...