martes, 23 de febrero de 2016

PORTAFOLIO DE GRADO 11° DE BIOLOGÍA 2016



ACTIVIDAD N° 1

OBSERVA LOS CONTENIDOS PARA MEMBRANA, NÚCLEO Y CITOPLASMA EN LA ACTIVIDAD N° 1 Y REALIZA UN RESUMEN DE LO APRENDIDO

TOMADO DE:  http://www.bionova.org.es/biocast/documentos/tema11.pdf

LA MEMBRANA PLASMÁTICA fue definida en 1967 por Palade como un complejo molecular que delimita un territorio celular determinado. Es una estructura tan delgada que escapaba a la observación mediante el microscopio óptico. La membrana plasmática es una envoltura continua que rodea la célula estando una de sus caras en contacto con el medio extracelular y la otra con el hialoplasma. La observación al microscopio electrónico revela una estructura de unos 7 nm de grosor en la que se aprecian dos bandas oscuras separadas por una banda más clara.

La casi totalidad de la masa de la membrana plasmática está constituida por proteínas y lípidos anfipáticos; contiene además pequeñas cantidades de glúcidos en forma de oligosacáridos unidos covalentemente a las proteínas o a los lípidos.
Las membranas que constituyen el sistema membranario interno característico de la célula eucariota presentan una composición y estructura muy similares a las de la membrana plasmática.
Los lípidos que aparecen formando parte de las membranas biológicas son fosfoglicéridos, esfingolípidos y colesterol (u otros esteroles afines). Todos ellos tienen en común su carácter marcadamente anfipáticos que los hace idóneos para este cometido.
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La composición proteica de membranas biológicas varía aún más ampliamente que su composición lipídica, lo que refleja que estas proteínas están especializadas en determinadas funciones que son diferentes según el tipo de célula.

Todas las membranas biológicas comparten ciertas propiedades fundamentales. Son poco permeables a los solutos cargados o polares pero permeables a las sustancias apolares; tienen un grosor de entre 5 y 8 nm y apariencia trilaminar (dos bandas oscuras separadas por una banda clara).

A comienzos de los años 70 en el modelo del MOSAICO FLUIDO, que explica la estructura de dichas membranas. Según este modelo, la estructura básica de la membrana es una bicapa lipídica formada por lípidos anfipáticos en la que las porciones apolares de dichos lípidos se encuentran encaradas unas con otras en el centro de la bicapa y sus grupos de cabeza polares encarados hacia el exterior a ambos lados de la misma. Las proteínas, que son de tipo globular, se encuentran incrustadas a intervalos irregulares en la bicapa manteniéndose unidas a ella mediante interacciones hidrofóbicas entre sus zonas apolares y las zonas apolares de los lípidos. La estructura es fluida, es decir, las moléculas individuales de lípidos y proteínas, debido a que se mantienen unidas por interacciones no covalentes, tienen libertad para moverse lateralmente en el plano de la membrana. La cara externa de la membrana plasmática, la que da al medio extracelular, presenta cadenas oligosacarídicas unidas covalentemente a lípidos o a proteínas; otras membranas celulares no presentan estos componentes glucídicos. En la Figura 11.4 se representa esquemáticamente el modelo del mosaico fluido para la estructura de la membrana plasmática.
  
La célula eucariota se caracteriza por tener su material genético encerrado en una estructura de aspecto globular que recibe el nombre de núcleo. La presencia constante de esta estructura en las células de tejidos animales y vegetales fue establecida ya desde los primeros tiempos de la teoría celular. Cada célula tiene normalmente un sólo núcleo, pero algunas pueden tener dos o más.
EL NÚCLEO suele ser un cuerpo esférico, sin embargo en ocasiones su forma guarda relación con la de la célula. Así, cuando la célula es alargada (como muchas células vegetales) el núcleo también se alarga orientándose según el eje mayor de la misma. También existen en algunas células núcleos de formas muy sofisticadas (lobulados, estrellados, etc.).
El tamaño del núcleo es variable, pero guarda relación con el tamaño celular. El núcleo y el citoplasma se encuentran separados por la envoltura nuclear. Esta envoltura consiste en una doble membrana que, como hemos visto anteriormente, no es más que una porción especializada de las membranas del retículo endoplasmático; la cavidad interior definida por estas dos membranas, denominada espacio perinuclear, se continúa con la luz del retículo. Durante el proceso de división celular la envoltura nuclear se desgaja y sus membranas se "diluyen" entre las del retículo endoplasmático; cuando finaliza la división, una zona determinada de este retículo rodea a los núcleos hijos para formar las nuevas envolturas nucleares. Las dos membranas que forman la envoltura entran en mutuo contacto en algunos puntos dando lugar a unas aberturas denominadas poros nucleares que comunican el núcleo con el citoplasma.Los poros se hallan rodeados de una estructura formada por ocho gránulos proteicos, el complejo del poro, encargada de regular el tráfico de macromoléculas entre el núcleo y el citoplasma.

Debido a la presencia de estas discontinuidades (poros), la envoltura nuclear no constituye una barrera demasiado selectiva para la mayoría de las biomoléculas disueltas, por lo tanto, el medio interno del núcleo, denominado jugo nuclear o nucleoplasma, tiene una composición química bastante similar a la del citosol. En el jugo nuclear se hallan suspendidos los restantes componentes del núcleo, a saber, el nucléolo y la cromatina.

El nucléolo es un corpúsculo esférico, denso y de aspecto granular, con alto contenido en RNA y proteínas. En él se sintetiza el RNA ribosómico que se ensambla a continuación con las proteínas ribosómicas sintetizadas en el citoplasma para dar lugar a las subunidades mayor y menor de los ribosomas. Estas subunidades son exportadas al citoplasma donde a su vez se ensamblan para constituir los ribosomas.
La cromatina es una sustancia de aspecto fibroso que se encuentra dispersa por todo el nucleoplasma y se tiñe intensamente con colorantes básicos. Se compone de DNA y unas proteínas de carácter básico denominadas histonas. Es el componente principal del núcleo: en ella, en forma de secuencias de nucleótidos del DNA, se encuentra almacenada la información genética que gobierna todos los procesos celulares.

TOMADO DE: http://www.biologia.edu.ar/cel_euca/celula3.htm#citoplasma

CITOPLASMA

El citoplasma es el material comprendido entre la membrana plasmática y la envoltura nuclear. Está  compuesto por dos partes:

Citosol: consiste principalmente de agua, con iones disueltos, moléculas pequeñas y macromoléculas solubles en agua.
Ribosomas: partículas insolubles de 25 nm, sitios de síntesis protéica.
La forma de la célula es mantenida por proteínas fibrosas que se encuentran en el citoplasma y que en conjunto conforman el citoesqueleto.
El citoesqueleto está formado por filamentos y túbulos de diversos tamaños: los  microtúbulos tienen un rol primordial en la división celular. Los filamentos de actina intervienen en la división celular y en la motilidad.


El citoesqueleto se presenta transparente y por lo tanto, invisible. Generalmente no se lo dibuja en los esquemas de la célula pero es un componente importante, complejo y dinámico. El citoesqueleto, mantiene la forma de la célula, "ancla" las organelas en su lugar y mueve parte de la célula en los procesos de crecimiento y movilidad.


VÍDEO MEMBRANA
VÍDEO NÚCLEO


El ADN
Ácido Desoxirribonucleico (ADN), material genético de todos los organismos celulares y casi todos los virus. Es el tipo de molécula más compleja que se conoce. Su secuencia de nucleótidos contiene la información necesaria para poder controlar el metabolismo un ser vivo. El ADN lleva la información necesaria para dirigir la síntesis de proteínas y la replicación. En casi todos los organismos celulares el ADN está organizado en forma de cromosomas, situados en el núcleo de la célula. Está formado por la unión de muchos desoxirribonucleótidos. La mayoría de las moléculas de ADN poseen dos cadenas antiparalelas (una 5´-3´ y la otra 3´-5´) unidas entre sí mediante las bases nitrogenadas, por medio de puentes de hidrógeno. La adenina enlaza con la timina, mediante dos puentes de hidrógeno, mientras que la citosina enlaza con la guanina, mediante tres puentes de hidrógeno. El estudio de su estructura se puede hacer a varios niveles, apareciendo estructuras, primaria, secundaria, terciaria, cuaternaria y niveles de empaquetamiento superiores.
      
Estructura Primaria Se trata de la secuencia de desoxirribonucleótidos de una de las cadenas. La información genética está contenida en el orden exacto de los nucleótidos. Las bases nitrogenadas que se hallan formando los nucleótidos de ADN son Adenina, Guanina, Citosina y Timina. Los nucleótidos se unen entre sí mediante el grupo fosfato del segundo nucleótido, que sirve de puente de unión entre el carbono 5' del primer nucleótido y el carbono 3' de siguiente nucleótido. Como el primer nucleótido tiene libre el carbono 5' y el siguiente nucleótido tiene libre el carbono 3', se dice que la secuencia de nucleótidos se ordena desde 5' a 3' (5' → 3').


Estructura Secundaria Es una estructura en doble hélice. Permite explicar el almacenamiento de la información genética y el mecanismo de duplicación del ADN. Fue postulada por James Watson y Francis Crick. Es una cadena doble, dextrógira o levógira, según el tipo de ADN. Ambas cadenas son complementarias, pues la adenina de una se une a la timina de la otra, y la guanina de una a la citosina de la otra. Estas bases enfrentadas son las que constituyen los Puentes de Hidrógeno. Adenina forma dos puentes de hidrógeno con Timina. Guanina forma tres puentes de hidrógeno con Citosina. Ambas cadenas son antiparalelas, pues el extremo 3´ de una se enfrenta al extremo 5´ de la otra. Las dos hebras están enrolladas en torno a un eje imaginario, que gira en contra del sentido de las agujas de un reloj. Las vueltas de estas hélices se estabilizan mediante puentes de hidrógeno. Esta estructura permite que las hebras que se formen por duplicación de ADN sean copia complementaria de cada una de las hebras existentes. - 12 - Existen tres modelos de ADN:

• ADN-B: ADN en disolución, 92% de humedad relativa, se encuentra en soluciones con baja fuerza iónica se corresponde con el modelo de la Doble Hélice. Es el más abundante y es el descubierto por Watson y Crick.
• ADN-A: ADN con 75% de humedad, requiere Na, K o Cs como contraiones, presenta 11 pares de bases por giro completo y 23 Å de diámetro. Es interesante por presentar una estructura parecida a la de los híbridos ADN-ARN y a las regiones de autoapareamiento ARN-ARN.
• ADN-Z: doble hélice sinistrorsa (enrollamiento a izquierdas), 12 pares de bases por giro completo, 18 Å de diámetro, se observa en segmentos de ADN con secuencia alternante de bases púricas y pirimidínicas (GCGCGC), debido a la conformación alternante de los residuos azúcar-fosfato sigue un curso en zig-zag. Estructura terciaria

El ADN presenta una estructura terciaria, que consiste en que la fibra de 20 Å se halla retorcida sobre sí misma, formando una especie de super-hélice. Esta disposición se denomina ADN Superenrollado, y se debe a la acción de enzimas denominadas Topoisomerasas-II. Este enrollamiento da estabilidad a la molécula y reduce su longitud. Varía según se trate de organismos procariontes o eucariontes: a) En procariontes se pliega como una super-hélice en forma, generalmente, circular y asociada a una pequeña cantidad de proteínas. Lo mismo ocurre en la mitocondrias y en los plastos.
b) En eucariontes el empaquetamiento ha de ser más complejo y compacto y para esto necesita la presencia de proteínas, como son las histonas y otras de naturaleza no histona (en los espermatozoides las proteínas son las protamínas). A esta unión de ADN y proteínas se conoce como Cromatina, en la cual se distinguen diferentes niveles de organización: - Nucleosoma - Collar de perlas - Fibra cromatínica - Bucles radiales - Cromosoma. El ADN es una molécula muy larga en algunas especies y, sin embargo, en las células eucariotas se encuentra alojado dentro del minúsculo núcleo. Cuando el ADN se une a proteínas básicas, la estructura se compacta mucho. Las proteínas básicas son Histonas o Protamínas. La unión con Histonas genera la estructura denominada Nucleosoma. Cada nucleosoma está compuesto por una estructura voluminosa, denominada Core, seguida por un eslabón o "Linker". El core está compuesto por un octámero de proteínas, Histonas, denominadas H2A, H2B, H3 y H4. Cada tipo de histona se presenta en número par. Esta estructura está rodeada por un tramo de ADN que da una vuelta y 3/4 en torno al octámero. El Linker está formado por un tramo de ADN que une un nucleosoma con otro y una histona H1. El conjunto de la estructura se denomina Fibra de Cromatina de 100Å. Tiene un aspecto repetitivo en forma de collar de perlas, donde las perlas serían los nucleosomas, unidos por los linker.
Estructura cuaternaria
La cromatina en el núcleo tiene un grosor de 300Å. La fibra de cromatina de 100Å se empaqueta formando una fibra de cromatina de 300Å. El enrollamiento que sufre el conjunto de nucleosomas recibe el nombre de Solenoide. Los solenoides se enrollan formando la cromatina del núcleo interfásico de la célula eucariota. Cuando la célula entra en división, el ADN se compacta más, formando los cromosomas.





El ARN

El Ácido Ribonucleico se forma por la polimerización de ribonucleótidos, los cuales se unen entre ellos mediante enlaces fosfodiéster en sentido 5´-3´ (igual que en el ADN). Estos a su vez se forman por la unión de un grupo fosfato, una ribosa (una aldopentosa cíclica) y una base nitrogenada unida al carbono 1’ de la ribosa, que puede ser citosina, guanina, adenina y uracilo. Esta última es una base similar a la timina. En general los ribonucleótidos se unen entre sí, formando una cadena simple, excepto en algunos virus, donde se encuentran formando cadenas dobles. Un gen está compuesto, como hemos visto, por una secuencia lineal de nucleótidos en el ADN, dicha secuencia determina el orden de los aminoácidos en las proteínas. Sin embargo el ADN no proporciona directamente de inmediato la información para el ordenamiento de los aminoácidos y su polimerización, sino que lo hace a través de otras moléculas, los ARN. Se conocen tres tipos principales de ARN y todos ellos participan de una u otra manera en la síntesis de las proteínas. Ellos son: El ARN mensajero (ARNm), el ARN ribosomal (ARNr) y el ARN de transferencia (ARNt).

ARN mensajero (ARNm) Consiste en una molécula lineal de nucleótidos (monocatenaria), cuya secuencia de bases es complementaria a una porción de la secuencia de bases del ADN. El ARNm dicta con exactitud la secuencia de aminoácidos en una cadena polipeptídica en particular. Las instrucciones residen en tripletes de bases a las que llamamos Codones.

ARN ribosomal (ARNr) Este tipo de ARN una vez trascrito, pasa al nucleolo donde se une a proteínas. De esta manera se forman las subunidades de los ribosomas.

ARN de transferencia (ARNt) Este es el más pequeño de todos, tiene aproximadamente 75 nucleótidos en su cadena, además se pliega adquiriendo lo que se conoce con forma de hoja de trébol plegada. El ARNt se encarga de transportar los aminoácidos libres del citoplasma al lugar de síntesis proteica. En su estructura presenta un triplete de bases complementario de un codón determinado, lo que permitirá al ARNt reconocerlo con exactitud y dejar el aminoácido en el sitio correcto. A este triplete lo llamamos Anticodón. - 15 –
                                                      
                                                             



Estructura primaria:

Al igual que el ADN, se refiere a la secuencia de las bases nitrogenadas que constituyen sus nucleótidos. La estructura primaria del ARN es similar a la del ADN, excepto por la sustitución de desoxirribosa por ribosa y de timina por uracilo. La molécula de ARN está formada, además por una sola cadena.






Estructura secundaria:
La cadena simple de ARN puede plegarse y presentar regiones con bases apareadas, de este modo se forman estructuras secundarias del ARN, que tienen muchas veces importancia funcional, como por ejemplo en los ARNt (ARN de transferencia). Aunque existan zonas apareadas, los extremos 5’ y 3’ que marcan el inicio y el final de la molécula permanecerán libres.











Estructura terciaria Es un plegamiento complicado sobre la estructura secundaria adquiriendo una forma tridimensional. – 16









ACTIVIDAD:

  1. Explique de qué manera ocurre el proceso de reproducción celular etapa por etapa.
  2. Dibuje cada fase o etapa del proceso de reproducción celular
  3. ¿De qué forma se relacionan las células y cuál es el mecanismo que emplean en el proceso de relación?
ACTIVIDAD:


  1. Analizar el vídeo número 1 y luego socializar en mesa redonda,equipo de cinco estudiantes con un monitor.
  2. Los grupos que quieren tener otro enfoque sobre el tema, se le recomienda ver el vídeo numero 2.

VÍDEO 1. GENÉTICA-HISTORIA
VÍDEO 2. LOS EPIGENÉTICA, GENES Y MEDIO AMBIENTE



sábado, 20 de febrero de 2016

PORTAFOLIO DE GRADO 7° DE QUÍMICA 2016



¿DE QUÉ ESTÁ HECHA LA MATERIA? LA MATERIA Y SUS PROPIEDADES GENERALES Y ESPECÍFICAS

Todos los cuerpos del Universo están formados por materia. Ejemplos de sistemas materiales son el aire de un globo, el agua en un vaso, un tronco de madera, un trozo de hierro, un puñado de arena, etc.
Pero, ¿qué es la materia?
El aceite, el oxígeno, una roca de magnetita, son cuerpos materiales. Sin embargo el calor, el frió, el sonido, el sabor, no son elementos materiales.

Masa y volumen son las propiedades generales necesarias para poder hablar de materia. Se puede definir como materia todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. Es decir, la materia es todo aquello que presenta masa y volumen.

 La masa se define como la cantidad de materia de un cuerpo. Su unidad de medida es el kg.
 El volumen se define como el espacio que ocupa un cuerpo. Su unidad de medida es el m3.
Por tanto, los sólidos, los líquidos y los gases son materia. Todos ellos tienen masa y ocupan un volumen.
Diferentes elementos materiales: solido, líquido y gas.

Definiciones:

 Materia: todo aquello que tiene masa y ocupa un espacio.
 Sistema material: porción de materia considerada de forma aislada para su estudio (por ejemplo, el gas contenido dentro de un globo, un cubito de hielo, un trozo de hierro, etc.)
 Sustancia: tipo concreto de materia de la que está formada un determinado cuerpo.

PROPIEDADES DE LA MATERIA.
  
La materia presenta diferentes propiedades, que se clasifican en generales (intensivas) y específicas (extensivas).

Propiedades generales (intensivas) de la materia: son propiedades que dependen de la cantidad de materia considerada. Las presentan cualquier materia o sustancia, y no sirven para diferenciar unas sustancias de otras. Ejemplos de propiedades generales son masa, volumen, peso, longitud, etc.

Propiedades específicas (extensivas) de la materia: son propiedades específicas que no dependen de la cantidad de materia considerada. No son propiedades comunes para toda la materia, sino que difieren para cada sustancia, por lo que periten diferenciar distintas sustancias entre sí. Ejemplos de propiedades específicas son densidad, puntos de fusión y ebullición, viscosidad, color, dureza, conductividad eléctrica y térmica, etc.


Ejemplo: la masa es una propiedad general, y no permite diferenciar sustancias: se pueden tener 5 Kg de hierro y 5Kg de hielo. La densidad es una propiedad específica, permite diferenciar sustancias: la densidad del aluminio es 2,7 gr/cm3, mientras que la densidad del mercurio es de 13
gr/cm3

MASA.

Supóngase que se dispone de un trozo de hierro. Dicho sistema material se puede calentar, deformar, triturar, colocar en órbita en un satélite, ser llevado a la Luna, etc. En tales casos, se comprobará que algunas magnitudes como su temperatura, su peso, su forma, su volumen, etc. cambian. Sin embargo, existe algo que permanece inalterable, independientemente de dónde se encuentre el trozo de hierro y cuál sea su temperatura. Esta magnitud es la masa, o cantidad de hierro presente.
Se llama masa a la cantidad de materia que tiene un cuerpo. Su unidad en el S.I. es el kilogramo (kg).
La masa de un cuerpo permanece siempre igual, sin importar su temperatura ni cambios en su estado físico o su forma geométrica.
La masa se mide con la balanza, instrumento que compara la masa del cuerpo a medir con la unidad de masa (1 Kg).

MASA Y PESO.

Hablando con propiedad, hay que distinguir entre masa y peso. Masa es una medida de la cantidad de materia de un objeto; peso es una medida de la fuerza gravitatoria que actúa sobre el objeto.
Masa y fuerza gravitatoria (peso) están íntimamente relacionadas. El científico inglés Newton demostró que dos cuerpos cualesquiera ejercen entre sí una fuerza de atracción, de forma que el valor de dicha fuerza depende de la distancia entre ellos (a más distancia menos fuerza) y de la masa de cada uno (a más masa más fuerza).

Una característica de la fuerza gravitatoria entre dos cuerpos es que, en muchos casos, tiene un valor tan pequeño que resulta inapreciable, a no ser que al menos uno de los dos cuerpos tenga una masa enorme. 

Pues bien, el peso es la fuerza gravitatoria con la que la Tierra atrae a cualquier cuerpo que se encuentre sobre ella, o a una determinada distancia (altura) de ella. Recordar que el peso será mayor cuanto mayor sea la masa del cuerpo, pero menor cuanto más alejado se encuentre el cuerpo de la superficie terrestre.

Por ello, y al contrario de lo que sucede con la masa, el peso de un cuerpo no es constante, sino que depende de su ubicación y distancia (por ejemplo, aunque la masa de un cuerpo es siempre la misma, el peso de ese cuerpo en la superficie de la Tierra no será igual al peso de ese mismo cuerpo en órbita alrededor de la Tierra, ni igual al peso de dicho cuerpo en Júpiter).
¿Cómo se calcula el peso de un cuerpo?
P = m · g

, siendo m es la masa del cuerpo cuyo peso se quiere calcular, y g = (G · M) / d2 la aceleración de la gravedad (G es la constante de gravitación universal (6,674 · 10-11 N·m2/Kg2), M la masa del cuerpo de mayor masa, y d la distancia entre las dos masas). En el caso del planeta Tierra, toma un valor de g = (G · MT) / RT2 = 9,8 m/s2. El peso es una fuerza, y como toda fuerza se mide en Newtons (N).

Para medir el peso de un cuerpo se utilizan unos instrumentos de medida llamados dinamómetros. Un dinamómetro es esencialmente un muelle situado sobre una escala calibrada que indica el peso en Newtons. Al colgar un objeto del muelle, éste se alargará más o menos dependiendo del peso del objeto.



VOLUMEN.

Volumen es la cantidad de espacio que ocupa un cuerpo. La unidad de volumen en el S.I. es el metro cúbico (m3).

Al contrario que ocurría con la masa, el volumen de los cuerpos no permanece siempre constante:

1) El volumen de los sólidos y los líquidos depende de la temperatura.
 Si la temperatura aumenta, los sólidos y los líquidos se dilatan; es decir, aumenta su volumen.
 Si la temperatura disminuye, los sólidos y los líquidos se contraen; es decir, disminuye su volumen.


2) El volumen de los gases está muy fuertemente influenciado por la temperatura y la presión, y obedece unas leyes muy concretas (leyes de los gases ideales).

NOTA: Volumen y capacidad.

Volumen es el espacio que ocupa un cuerpo, mientras que capacidad el espacio vacío en un cuerpo (recipiente) que es necesario para contener una determinada sustancia u otros cuerpos. Así, el volumen de un vaso de cristal no viene dado por lo que cabe en el mismo (su capacidad), sino por el espacio que ocupa dicho cristal.

Sin embargo, volumen y capacidad están íntimamente relacionados, y las equivalencias entre sus unidades son:

DENSIDAD.

Se define densidad (ρ) como la cantidad de masa presente en una sustancia por unidad de volumen en esa misma sustancia.

La masa y el volumen son propiedades generales de la materia, por lo que su valor sólo depende de la cantidad de sustancia tomada. Es decir, toda sustancia tiene masa y volumen, y pueden tomar cualquier valor, por lo que no son propiedades que permitan diferenciar unas sustancias de otras.
Ejemplos:

 Hablando de masa, se puede tener una masa de 10 kg de mercurio y una masa de 10 kg de aire. De igual forma se pueden tener 20 kg de aluminio, igual que se pueden tener 500 kg de aluminio.
 Para el volumen ocurre igual, se puede tener un volumen de 1 m3 de agua, y un volumen de 1 m3 de plomo. Así mismo puede haber 5 m3 de hidrógeno o 250 m3 de hidrógeno.

Sin embargo, la materia también presenta propiedades específicas, que toman valores concretos y específicos en función de la sustancia considerada.

Por todo ello, las propiedades específicas de la materia permiten diferenciar unas sustancias de otras, ya que toman un valor característico para cada sustancia o material determinado. Así, un punto de fusión de 960 ºC indica que el material es plata, mientras que un punto de fusión de 240 ºC corresponde al estaño.

Existen muchas propiedades específicas, tales como conductividad eléctrica, elasticidad, dureza, conductividad térmica, etc. En este tema nos centraremos únicamente en una de las más importantes: la densidad.

Actividades “propiedades de la materia”
RESPONDE:

1) ¿Se puede diferenciar una sustancia de otra midiendo su masa? ¿Y conociendo su volumen? ¿Y conociendo su dureza y conductividad?
2) Se somete a un mismo trozo de aluminio a los siguientes procesos: Calentarlo hasta que se haga totalmente líquido Pulverizarlo Colocarlo en órbita en el espacio Partirlo en dos pedazos iguales y dejar sólo uno de ellos. Llevarlo a Marte en una sonda espacial
¿En cuál o cuáles de los anteriores procesos variará su masa?
3) ¿Cuál es tu masa? ¿Y cuál es tu peso?
4) Señalad si las siguientes cuatro proposiciones son verdaderas (V) o falsas (F), explicando por qué.
a) 1 kg de plomo pesa más que 1 kg de paja
b) El peso se mide en kg
c) En el vacío los cuerpos no pesan.

d) Dentro del agua se pesa menos que fuera.
5)Expresad en litros: 1200 cm3; 1 m3; 250 mL. Expresad en cm3: 0’5 L; 1 m3; 2 dm3













La Grecia antigua y su idea sobre la materia

Desde que se descubrió el fuego, las diversas culturas lo han utilizado en múltiples usos, pero en el avance tecnológico, un hito importante en el uso del fuego es la fuente de calor para la obtención de metales.

Para obtener cada metal se fue necesitando de un procedimiento más complejo: así nació la metalurgia; se empieza a recurrir al uso de numerosas sustancias químicas, pero el interés se centra en el producto final, en cómo conseguirlo y sus principales aplicaciones.

Para la gente de aquella época sería difícil explicar porque cuando se agrega estaño al cobre se obtiene una aleación dura. Se sabe que al hacerlo, resulta un metal más duro, pero desconocen las razones; el conocimiento empírico precedió el conocimiento científico.

Desde la Grecia Clásica hasta Lavoisier

Con los avances logrados en las primeras civilizaciones, el hombre dispuso de conocimientos empíricos y descripciones de fenómenos que harían suponer el surgimiento de una etapa superior, en la que el cuestionamiento de los hechos observados sería cercano a lo que hoy llamamos el “racionamiento lógico” Por esto sabemos que los griegos de la época clásica fueron famosos por sus aportes a diversas áreas del conocimiento.

Entre ellas la química, donde fueron legadas dos nociones muy importantes, tales es el concepto de átomo y el de elemento, aunque solo en el siglo XIX podrían adquirir el actual significado.

Composición de la materia

Para Tales de Mileto la materia estaba compuesta por agua; para Amaximenes por aire; para Heraclito de Efeso por fuego. Pero fue Empedocles de Agriento en Sicilia, quien postuló la Teoría de los cuatro elementos: tierra, aire, agua y fuego, los cuales estarían constituidos por minúsculas partículas. Esta doctrina fue enriquecida por Aristóteles Estagira, y estuvo vigente, gracias a su gran prestigio, hasta el siglo XVI y, ya solo parcialmente hasta el siglo XVIII.

Aristóteles postulaba la existencia de una materia primaria, que llamo elemento, y cuatro cualidades frío, calor, húmedo y seco. La combinación de dos cualidades daba origen a la materia primaria, de la cual está hecho todo lo que nos rodea. Si se combina lo seco con lo frío, se obtiene la tierra; lo frío con lo húmedo el agua; lo húmedo con lo caliente el aire y lo caliente con lo seco el fuego.

Para Demócrito, la materia está constituida por átomos que se mueven en el vacío en forma continua y al azar. Además, los átomos tienen forma y tamaño, lo que explica sus propiedades. Este planteamiento se asemeja bastante a uno de los postulados de la actual Teoría Cinético Molecular que propone que todos los cuerpos, con independencia de su estado físico, están formado por partículas (átomos o moléculas) que están en continuo movimiento o vibrando.

Sin embargo, prevaleció la teoría perfeccionada de los cuatro elementos, presentada por Aristóteles, por el prestigio incuestionable del filósofo.

La Alquimia: una larga etapa

Este periodo del desarrollo de la química parece iniciarse en Egipto, o Khem, la tierra del suelo oscuro, y de allí podría derivar Al Khem (el arte del suelo oscuro) que combina aspectos que van desde filosofía griega y artesanía oriental hasta magia y misticismo religioso. Su principal objetivo se dice que era la obtención de metales nobles, tales como oro y plata, a partir de metales comunes, como estaño y plomo, trasmutándose por la piedra filosofal.
Entre los siglos IV y V, los emigrantes llevaron sus conocimientos a los Árabes. Entre los siglos VIII y XI se alcanzó un notable desarrollo de las ciencias en esta región. Los conocimientos de los alquimistas Árabes fueron llevados a Europa entre los siglos XI y XVI, a través de Sicilia y España.

El mayor aporte de los alquimistas es el de los equipos y aparatos de laboratorio, las técnicas experimentales y métodos para preparar numerosas especies químicas.

Algunos alquimistas famosos fueron Geber, Avecina, Averroes, San Alberto Magno, Roger Bacon, Raimundo Lulio.


Estructura atómica

Desde el siglo V a. de C. la humanidad ha escuchado hablar de átomos, como las partículas fundamentales de la materia. Sin embargo, debido a que los átomos son tan pequeños, no es posible verlos a simple vista, por esta razón, se han propuesto varios modelos y teorías acerca de cómo son estas partículas fundamentales. Veamos.

Los griegos fueron quienes por primera vez se preocuparon por indagar sobre la constitución íntima de la materia, aunque desde una perspectiva puramente teórica, pues no creían en la importancia de la experimentación. Cerca del año 450 a. de C., Leucipo y su discípulo, Demócrito (fi gura 1), propusieron que la materia estaba constituida por pequeñas partículas a las que llamaron átomos, palabra que signifi ca indivisible. Los postulados del atomismo griego establecían que:
Los átomos son sólidos.
Entre los átomos sólo existe el vacío.
Los átomos son indivisibles y eternos.
Los átomos de diferentes cuerpos difieren entre sí por su forma, tamaño y distribución espacial.
Las propiedades de la materia varían según el tipo de átomos y como estén agrupados.


TEORÍA ATÓMICA Y SU EVOLUCIÓN FILOSÓFICA Y CIENTÍFICA 
Desde los tiempos de Tales de Mileto, unos 600 años a. C., los filósofos griegos empezaron a hacer especulaciones lógicas sobre el mundo físico, en lugar de confiar en los mitos para explicar los fenómenos. El mismo Tales pensaba que toda la materia procedía del agua, que podía solidificarse en tierra o evaporarse en aire. Sus sucesores ampliaron esta teoría en la idea de que el mundo estaba compuesto por cuatro elementos: tierra, agua, aire y fuego.






A medida que los científicos fueron conociendo la estructura del átomo a través de experimentos, modificaron su modelo atómico para ajustarse a los datos experimentales. El físico británico Joseph John Thomson observó que los átomos contienen cargas negativas y positivas, mientras que su compatriota Ernest Rutherford descubrió que la carga positiva del átomo está concentrada en un núcleo. El físico danés Niels Bohr propuso la hipótesis de que los electrones sólo describen órbitas en torno al núcleo a determinadas distancias, y su colega austriaco Erwin Schrödinger descubrió que, de hecho, los electrones de un átomo se comportan más como ondas que como partículas y es lo que propone el modelo atómico.

ACTIVIDAD:
Lee con tus compañeros de grupo atentamente la guía, y discute sobre los temas allí tratados resolviendo consignando la información en tu cuaderno.

TALLER:
1) ¿Cuáles fueron los filósofos que intentaron explicar cómo estaba compuesta la materia y que decían en sus postulados o teorías?.
2) ¿Qué tipo de partículas fundamentales se encuentran dentro del núcleo de un átomo y cual carga eléctrica tienen según Rutherford?
3) ¿Qué tipo de partículas hay en el exterior del núcleo de un átomo y que carga eléctrica tienen según la propuesta teórica de Niels Bohr? Dibuje este modelo atómico.
4) ¿Qué fallas tuvo el modelo atómico de Bohr y explique cómo se llegó al modelo actual del átomo?


Regla del octeto y estructura de Lewis

A inicios del siglo XX, en 1916, de manera independiente, los científicos Walter Kossel y Gilbert Lewis concluyeron que la tendencia que poseen los átomos de lograr estructuras similares a las del gas noble más cercano explica la formación de los enlaces químicos. Esta conclusión es mundialmente conocida como la Regla del Octeto y se enuncia de la siguiente manera:
“Cuando se forma un enlace químico los átomos reciben, ceden o comparten electrones de tal forma que la capa más externa de cada átomo contenga ocho electrones, y así adquiere la estructura electrónica del gas noble más cercano en el sistema periódico”.
No obstante, hay muchas excepciones a esta regla y hasta se han logrado sintetizar algunos compuestos de los gases nobles.
A.5. En 1962, el químico canadiense N. Bartlett logró con relevante éxito, obtener el primer verdadero compuesto del Xenon. Investiga ¿cuál fue este compuesto?
C.5. Fomentar el manejo de la bibliografía es muy importante cuando queremos formar investigadores con curiosidad científica, cuidando evitar las frustraciones que podrían resultar de no encontrar la información, por lo tanto es importante que esta se encuentre en los textos recomendados.
Una de las claves de la comprensión de la fuerza motriz del enlazamiento químico, fue el descubrimiento de los gases nobles y su comportamiento químico relativamente inerte. Los gases nobles han sido utilizados cuando se ha hecho necesario tener una sustancia inactiva. Los buzos normalmente usan una mezcla de nitrógeno y oxígeno a presión para respirar bajo el agua. Sin embargo, cuando esta mezcla de gases es usada en profundidades, donde la presión es muy alta, el gas nitrógeno es absorbido por la sangre, con la posible consecuencia de causar desorientación mental. Para evitar este problema, se puede sustituir por una mezcla de oxígeno y helio. El buzo todavía obtiene el oxígeno necesario, pero el inactivo helio que se disuelve en la sangre no causa desorientación mental. El único inconveniente radica en que la menor densidad de la mezcla puede cambiar el ritmo de la vibración de las cuerdas vocales, y el buzo puede emitir sonidos similares al del pato Donald.
A.6. Realiza la configuración electrónica de los gases nobles y señala que coincidencias hay entre éstas. ¿Qué conducta podemos esperar de estos átomos con relación a la formación de enlaces químicos?
C.6. Con esta actividad lograremos diagnosticar la captación de los conceptos: estabilidad y neutralidad eléctrica asociados a la regla del octeto. Es importante que quede bien establecido cuál es el tipo de estructura (gas noble) que se relaciona directamente con estabilidad atómica.
.A.7. Basados en la configuración electrónica del Na+, O2-, Cl-, Li2+, N3+, indica cuál de estas especies cumple con la regla del octeto.
C.7. Muchas veces los estudiantes olvidan, por que lo han visto en un curso previo, que las especies iónicas no contienen las mismas cantidades de electrones en su capa de valencia, por lo tanto esta práctica nos servirá para diagnosticar los niveles del grupo en cuanto al concepto de ion y ligarlo inmediatamente con la regla del octeto, enfatizando que estas especies no se forman por casualidad sino por una conveniencia: mayor estabilidad.

3.1 ¿Cómo diseñar una estructura de Lewis?

La estructura de Lewis permite ilustrar de manera sencilla los enlaces químicos, en ella, el símbolo del elemento está rodeado de puntos o pequeñas cruces que corresponden al número de electrones presentes en la capa de valencia.

3.2 Parámetros a considerar en una estructura de Lewis

  • Escribe el número total de electrones de valencia.
  • Considera que cada enlace se formará a partir de dos, y solo dos, electrones.
  • Cada átomo deberá cumplir con la regla del octeto. Excepto el hidrógeno que deberá tener solo 2 electrones para cumplir con la regla del dueto.

jueves, 18 de febrero de 2016

PORTAFOLIO DE GRADO 9° DE QUÍMICA 2016


TUTORIAL INSTALACIÓN SOFTWARE VlabQ.

video

TOMADO DE: https://darisfuentes.wikispaces.com/file/view/LIBRO+HIPERTEXTO+QUIMICA+1.pdf

EL ÁTOMO:
conceptos básicos

Desde el siglo V a. de C. la humanidad ha escuchado hablar de átomos, como las partículas fundamentales de la materia. Sin embargo, debido a que los átomos son tan pequeños, no es posible verlos a simple vista, por esta razón, se han propuesto varios modelos y teorías acerca de cómo son
estas partículas fundamentales. 

EL ÁTOMO A TRAVÉS DE LOS TIEMPOS

Los griegos fueron quienes por primera vez se preocuparon por indagar sobre la constitución íntima de la materia, aunque desde una perspectiva puramente teórica, pues no creían en la importancia de la experimentación.

Cerca del año 450 a. de C., Leucipo y su discípulo, Demócrito, propusieron que la materia estaba constituida por pequeñas partículas a las que llamaron átomos, palabra que significa indivisible.

Los postulados del atomismo griego establecían que:

■ Los átomos son sólidos.
■ Entre los átomos sólo existe el vacío.
■ Los átomos son indivisibles y eternos.
■ Los átomos de diferentes cuerpos difieren entre sí por su forma, tamaño y distribución espacial.
■ Las propiedades de la materia varían según el tipo de átomos y como estén agrupados.

TEORÍA DE DALTON

En 1805 el inglés John Dalton (1766-1844), publicó la obra Nuevo sistema de la filosofía química, en la cual rescataba las ideas propuestas por

Demócrito y Leucipo dos mil años atrás. La razón que impulsó a Dalton a proponer una nueva teoría atómica fue la búsqueda de una explicación a las leyes químicas que se habían deducido empíricamente hasta el momento, como la ley de la conservación y la ley de las proporciones definidas.

La teoría atómica de Dalton comprendía los siguientes postulados:

■ La materia esta constituida por átomos, partículas indivisibles e indestructibles.
■ Los átomos que componen una sustancia elemental son semejantes entre sí, en cuanto a masa, tamaño y cualquier otra característica, y difieren de aquellos que componen otros elementos.
■ Los átomos se combinan para formar entidades compuestas. En esta combinación los átomos de cada uno de los elementos involucrados están presentes siguiendo proporciones definidas y enteras. 

Así mismo, dos o más elementos pueden unirse en diferentes proporciones para formar diferentes compuestos.

MODELO ATÓMICO DE THOMSON
Antecedentes

NATURALEZA ELÉCTRICA DE LA MATERIA

Desde tiempos remotos habían sido observados fenómenos eléctricos relacionados con la materia. Tales de Mileto observó que al frotar un trozo de ámbar, este podía atraer pequeñas partículas. Siglos después Gilbert comprobó que por frotamiento muchas sustancias adquirían electricidad. Sin embargo, fue solo hacia mediados del siglo XIX que estas observaciones fueron planteadas formalmente, gracias a los experimentos sobre la electrólisis que realizó Faraday, hacia 1833 y que le
permitieron descubrir la relación entre electricidad y materia.

Descubrimiento del electrón

El descubrimiento del electrón fue posible gracias a una serie de experimentos alrededor de un dispositivo llamado tubo de rayos catódicos (figura 3 ), que consiste en un tubo de vidrio provisto de dos electrodos, herméticamente soldados en los extremos de este y a través de los cuales se hace pasar una corriente eléctrica. En 1879, el físico inglés William Crookes, observó que si se creaba vacío dentro del tubo, retirando el aire presente en su interior, aparecía un resplandor, originado en el electrodo negativo o cátodo y que se dirigía hacia el electrodo positivo o ánodo, por lo que Crookes concluyó que debía tratarse de haces cargados negativamente, que luego fueron bautizados como rayos catódicos. Posteriormente, J. Thomson estableció, en 1895, que dichos rayos eran en realidad partículas, mucho más pequeñas que el átomo de hidrógeno y con carga negativa, que recibieron el nombre de electrones. En la actualidad se ha establecido que la carga de un electrón es 1,602 10 19 culombios y que posee una masa de 9,11 10 28 g.

Descubrimiento del protón
Por la misma época, Eugen Goldstein (1850-1930), realizó algunas modificaciones al diseño inicial del tubo de rayos catódicos (figura 4 ). El nuevo dispositivo tenía el cátodo perforado y el tubo, en lugar de vacío, contenía diferentes gases. Observó que detrás del cátodo se producía otro tipo de resplandor, proveniente del ánodo, por lo que dedujo que los nuevos rayos poseían carga positiva. 
Posteriormente fueron bautizados como protones y se determinó que su carga era de igual magnitud que la de un electrón, es decir, 1,602 10 19 culombios, mientras que su masa tenía un valor cercano a 1,673 10 24 g. Estos descubrimientos contradecían la creencia de que el átomo era indivisible, por lo que fue necesario concebir un nuevo modelo atómico.



MATERIAL PARA CONSULTA
ANIMACIONES MODELOS ATÓMICOS

Transcriba o imprima el siguiente material y resuelva las dos actividades en su cuaderno















ACTIVIDADES