Física 4to

1.-Estructura atómica de la sustancia.
Estructura de las sustancias: Se da a tres distintos niveles de detalle: composición, conectividad y configuración. La composición señala cuáles, cuántos elementos y en qué proporción se encuentran en cada sustancia. La conectividad muestra cómo están conectados los elementos en las partículas que integran a las sustancias. Y finalmente la configuraciónindica la disposición espacial de los fragmentos —y por lo tanto la figura en tres dimensiones— de las partículas que integran a las sustancias.
Dado que la sustancia es en sí parte de la materia podemos decir que debe de tener prácticamente la misma estructura atómica que la materia en procedencia.
La pequeñez de los átomos embota la imaginación. Los átomos son tan pequeños que pueden colocarseunos 108, o sea 100 millones de ellos, uno después de otro, en un centímetro lineal. Su radio es del orden de l0-8 cm. A su vez, los núcleos tienen dimensiones lineales 10 000 a 100 000 veces más pequeñas. El radio nuclear es de 10-12 a 10-13 cm. En términos de volumen, los átomos ocupan como l0- 24 cm³ y los núcleos l0-38 cm³.
En un sólido, los átomos se encuentran en contacto entre sí yfuertemente ligados, de manera que su movimiento relativo es mínimo. Por esta razón los sólidos conservan su forma. En los líquidos, en cambio, aunque los átomos también se hallan en contacto, no están fuertemente ligados entre sí, de modo que fácilmente pueden desplazarse, adoptando el líquido la forma de su recipiente. Los átomos o las moléculas de los gases están alejados unos de otros, chocandofrecuentemente entre sí, pero desligados, de manera que pueden ir a cualquier lugar del recipiente que los contiene.
El núcleo de cada átomo está formado a su vez por protones y neutrones. Lo podemos imaginar como un racimo de partículas, pues neutrones y protones se encuentran en contacto unos con otros.
Los electrones tienen carga eléctrica negativa (-e), los protones la misma, pero positiva (+e),y los neutrones no tienen carga. Los núcleos son por consiguiente positivos. La fuerza fundamental que mantiene a los electrones unidos a su respectivo núcleo es la eléctrica; sabemos que cargas opuestas se atraen y cargas del mismo signo se repelen.
Los átomos normalmente son eléctricamente neutros, pues el número de electrones orbitales es igual al número de protones en el núcleo. A estenúmero se le denomina número atómico (Z) y distingue a los elementos químicos. Ahora bien, los electrones orbitales se encuentran colocados en capas. La capa más cercana al núcleo es la capa K; le siguen la capa L, la M, la N, etc. Una clasificación de los elementos la constituye la tabla periódica, en que a cada elemento se le asocia su correspondiente Z (véase la figura 2). En el cuadro 1 se danejemplos de algunos elementos ligeros, incluyendo el número de electrones que corresponde a cada capa; la capa K se llena con 2 electrones, la L con 8, etc. Se conocen más de 100 elementos. Nótese que nombrar el elemento equivale a establecer su número atómico.
1.1.-Explicar las principales contribuciones de la física y la química que condujeron al establecimiento de la teoría atómica.
Hasta 1897,se creía que los átomos eran la división más pequeña de la materia, cuando J.J Thomson descubrió el electrón mediante su experimento con el tubo de rayos catódicos. []El tubo de rayos catódicos que usó Thomson era un recipiente cerrado de vidrio, en el cual los dos electrodos estaban separados por un vacío. Cuando se aplica una diferencia de tensión a los electrodos, se generan rayos catódicos,que crean un resplandor fosforescente cuando chocan con el extremo opuesto del tubo de cristal. Mediante la experimentación, Thomson descubrió que los rayos se desviaban al aplicar un campo eléctrico (además de desviarse con los campos magnéticos, cosa que ya se sabía). Afirmó que estos rayos, más que ondas, estaban compuestos por partículas cargadas negativamente a las que llamó "corpúsculos"...