Fundamentos de la Materia: Leyes Ponderales, Modelos Atómicos e Isótopos
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Leyes Fundamentales de la Química
Ley de Conservación de la Masa
La masa total de las sustancias que intervienen en una transformación química permanece constante.
Ley de las Proporciones Definidas
Siempre que dos elementos se combinan para originar un compuesto determinado, lo hacen en una relación de masa constante.
Evolución de los Modelos Atómicos
Modelo Atómico de Dalton (1803)
- La materia está formada por partículas muy pequeñas, esféricas e indivisibles, llamadas átomos.
- Los átomos de un mismo elemento químico son idénticos: tienen igual tamaño, masa y propiedades.
- Los átomos de un elemento químico tienen masas y propiedades diferentes a las de los átomos de otros elementos.
- Los átomos de diferentes elementos se pueden combinar en una proporción fija y sencilla para formar compuestos químicos.
- Los átomos no se destruyen ni se transforman en otros átomos, solo se recombinan.
Modelo de Thomson (1904)
Los átomos se comportan como pequeñísimas masas esféricas con carga positiva, dentro de las cuales se encuentran los electrones con carga negativa. El átomo tiene carga neutra.
Carga positiva del átomo = Carga negativa del átomo
Conceptos de Masa y Estructura Atómica
Unidad de Masa Atómica (uma)
La unidad de masa atómica se ha fijado que equivale a una masa de 1,66 · 10–27 kg.
Isótopos y sus Aplicaciones
Los isótopos son átomos de un mismo elemento que tienen el mismo número de protones (igual número atómico), pero diferente número de neutrones (distinto número másico).
Cálculo de la Masa Atómica Media
A = (A1 · %1 + A2 · %2 + ... + An · %n) / 100
Aplicaciones de los Isótopos en la Sociedad
Fuente de Energía
El uranio-235 y el plutonio-239 se emplean en las centrales nucleares como combustibles para obtener una gran cantidad de energía.
Medicina
El cobalto-60 se utiliza en radioterapia con fines terapéuticos y curativos para destruir tejidos malignos y tratar todo tipo de tumores.
Investigación
El carbono-14 se utiliza para analizar procesos químicos, como la fotosíntesis, y para determinar la antigüedad de restos arqueológicos.
Industria
El oro-198 es útil en la industria del petróleo para buscar pozos y mejorar la productividad. También se emplea como trazador para analizar procesos industriales.
Agricultura
El cobalto-60 y el cesio-137 se utilizan para esterilizar insectos y controlar las plagas que podrían dañar las frutas y disminuir su productividad.
Alimentación
El cobalto-60 se emplea para esterilizar alimentos y eliminar microorganismos patógenos que transmiten enfermedades a través de los alimentos.