Introducción a la materia para 2º ESO (13-14 años) España. Concepto materia. Escalas, notación científica y órdenes de magnitud. Estructura del átomo, iones. Moleculas

1. EL MUNDO MATERIAL:
LOS ÁTOMOS

2. OBJETIVOS
- Conocer las propiedades de la materia.
- Distinguir los conceptos de masa y peso.
- Conocer las distintas escalas de observación.
- Reconocer la electricidad como una propiedad más de la
materia.
- Conocer la estructura básica de los átomos y la carga de sus
partículas constitutivas.
- Los iones.
- Distinguir entre átomo y elemento.
- Conocer y distinguir la diferencia entre sustancia pura y
sustancia simple, así como entre sustancia simple y sustancia
compuesta.

3. ¿QUÉ ES LA MATERIA?
MATERIA es todo aquello que posee VOLUMEN y MASA, por tanto tienen
 Tiene DIMENSIONES, es
decir que se puede medir
 Genera GRAVEDAD, es decir que
provoca la atracción sobre otros cuerpos
materiales
 Posee INERCIA, es decir
que presenta resistencia a
modificar su estado de reposo
o de movimiento

4. ESCALAS DE OBSERVACIÓN DEL MUNDO MATERIAL
Escala de observación macroscópica: la
formada por aquellas dimensiones que
podemos apreciar por nuestros sentidos.
Los fenómenos que ocurren a esta
escala podemos estudiarlos bien por
observación directa, o bien por
observación indirecta, mediante el uso
de modelos construidos a partir de la
observación.
Escala de observación microscópica: la
formada por aquellas dimensiones que tienen
una magnitud menor que la observable por
nuestros sentidos.

5. LA NOTACIÓN CIENTÍFICA o notación exponencial
El estudio de la materia permite enmarcar el universo conocido en una escala de
tamaños y distancias cuyos límites inferior y superior son:
 0,000 000 000 000 001 m: tamaño aproximado del núcleo de un átomo.
1 000 000 000 000 000 000 000 m: diámetro estimado del Universo.
Para simplificar la escritura y la lectura de estos números, se utiliza la
llamada notación científica, que consiste en escribirlos como
potencias de diez.
Límites que expresados según la notación científica son:
 10-15 m diámetro del núcleo
 1021 m de diámetro del Universo

6. LOS ÓRDENES DE MAGNITUD
Es una herramienta sumamente útil para pensar con claridad, pero es casi
desconocida fuera de la ciencia y la ingeniería. Se trata de algo bien sencillo:
simplemente es una elaboración de la idea cotidiana de “tamaño aproximado”.
Para ello comparamos usando números expresados como potencias de base 10,
el exponente de la potencia es el orden de magnitud.
Ejemplos y comparaciones
El orden de magnitud de:
- Una célula es de 10-5 m.
- De la fruta de 10-2 m.
- De los planetas de 107m
- De las galaxias de 1017 m.
Para hacer comparaciones basta restar los exponentes:
 Una galaxia es 14 órdenes de magnitud mayor que un planeta
(17-7 = 10).
 Un planeta es solamente 9 órdenes de magnitud mayor que una
fruta (7-(-2)=9).
Una fruta es nada más que 3 órdenes de magnitud mayor que una
célula (-2-(-5)=3).

7. LOS ÁTOMOS 1.
Estructura
¿DE QUÉ ES FORMADA LA MATERIA?
La materia está formada por átomos.
Los átomos son la unidad más pequeña de materia
que mantiene su identidad o sus propiedades y
que no es posible dividir mediante procesos
químicos.
Elemento químico. Es toda aquella sustancia que no
se puede descomponer en otras más simples
mediante procesos químicos. Cada elemento químico
esta formado por una clase exclusiva de átomos,
iguales entre si, pero distintos de los átomos de los
otros elementos.

8. LOS ÁTOMOS 2
¿Qué tamaño tienen?
La historia del átomo y el garbanzo
Así un átomo de hidrógeno tiene un diámetro de
aproximadamente 1,0586 × 10–10 m
(0,00000000010586 m) y una masa alrededor de
1,7 x 10-27 kg.
Tamaño de un átomo. El tamaño varía en función
del número de partículas subatómicas que lo
formen.
Experiencia 1
20 gotas = 1ml
20 x18 = 360 gotas
(1,8x1024)/360 = 5x1021

9. LOS ÁTOMOS 3
Componentes Experiencia 2
LOS ELECTRONES: Clase = 6m 1 átomo
Partícula subatómica con carga eléctrica 1 átomo H=1,0586 ×10–10m
negativa.
1 protón =0,8768 x10-15 m
LOS PROTONES:
Partícula subatómica con carga eléctrica positiva.1 protón = 0.04931mm
Forma parte de la estructura del núcleo.
Su masa es de 1,67262 x 10-27 (0,00000000000000000000000000167262 kg)
y su diámetro de 0.8768 x10-15 metros.
Los ELECTRONES y los PROTONES poseen cargas de la misma
intensidad aunque de distinto signo.
LOS NEUTRONES:
Partícula subatómica sin carga eléctrica, son neutros.
Forma parte de la estructura del núcleo.
Su masa es prácticamente igual a la de los protones.

10. LOS ÁTOMOS 4
Estructura
NÚCLEO: está formado por la unión de los neutrones y protones. Su carga
eléctrica es positiva y su masa resulta de la unión de las masas de protones y
neutrones, lo que supone prácticamente la totalidad de toda la masa del
átomo. Supone el 99,9% de la masa de un átomo.
CORTEZA: en torno al núcleo, en unas regiones de máxima probabilidad,
se encuentran los electrones en movimiento continuo. Tradicionalmente se
hablaba de órbitas.

11. Recapitulando:
El átomo de H mide aproximadamente 1,0586 × 10–10 m.
Un protón tiene un tamaño de 0.8768 x10-15 metros.
El átomo de H solamente tiene un protón en su núcleo.
Por tanto:
El núcleo del átomo es 100.000 veces menor que el propio átomo.
Es decir:
Un átomo está prácticamente hueco. Luego nuestro mundo
material es prácticamente hueco.

12. LOS ÁTOMOS 5
Los iones
Recuerda:
Los átomos son eléctricamente neutros puesto que poseen el mismo
número de protones (positivos) que de electrones (negativos).
Cuando un átomo gana o pierde electrones queda cargado
electrónicamente (IONIZADO), entonces decimos que se trata de un
IÓN del átomo en cuestión.
CARGA
IÓN PROTONES ELECTRONES
ELÉCTRICA
CATIÓN X X-N + (positiva)
ANIÓN X X+N - (negativa)

13. EJEMPLOS DE IONES E IONIZACIÓN
ELEMENTO ALUMINIO CATION
SÍMBOLO Al Al3+
Número de
13 13
protones
Número de
14 10
electrones
ELEMENTO OXÍGENO ANION
SÍMBOLO O O2-
Número de
8 8
protones
Número de
8 10
electrones

14. LOS ELEMENTOS QUÍMICOS 1
La materia está formada por átomos, todos los átomos de una misma clase
forman un ELEMENTO QUÍMICO. Existen 118 elementos químicos: hasta
90 elementos distintos en la naturaleza existen, a los que hay que sumar 27
artificiales (el último hallado en el 2010 el Ununseptio, Uus).
Los átomos se combinan, se agrupan, formando sustancias puras:
 Si son todos iguales, de la misma clase, forman una SUSTANCIA
SIMPLE.
Ejemplos: O2, N2, H2
 Si son diferentes, de distintas clases, forman COMPUESTOS.
Ejemplos: CO2, N2O, H2O

15. LOS ELEMENTOS QUÍMICOS 2
Los compuestos
LAS MOLÉCULAS son el resultado de la unión de dos o más átomos
mediante enlaces químicos.
CRISTALES IÓNICOS formados por la unión de iones de distinto
signo, que quedan unidos por la atracción eléctrica existente entre
ellos.