¡E U R E K A!

 Todos somos polvo de estrellas (Carl Sagan)

¡Triste época la nuestra! Es más fácil desintegrar un átomo que un prejuicio (Albert Einstein)

• Hay palabras que seducen, como derviche, como sufí; nómada, lluvia, abril, hierba, nordés, marejada… Un sabio, una película, una música… ¡UAAAAAAAHHH!

• Preguntarse sobre qué y cómo es la materia viene de ya de antiguo.  Como sois alumnos del siglo XXI,  conoceréis sin duda cuáles son sus propiedades, si es continua o discontinua… A barruntar sobre la cuestión (que nos conste) empezaron donde siempre, en Grecia:

 

• Tarea 1. Realiza los ejercicios interactivos propuestos en este trabajo sobre la historia de los modelos atómicos, de Mariano Gaite Cuesta, de donde hemos extraído la siguiente imagen, a modo de resumen:

• De Dalton a la actualidad, con imágenes o en una línea del tiempo, que resume el desarrollo histórico del conocimiento del átomo y su estructura:

• Tarea 2. a) ¿Qué dimensiones aproximadas tienen los átomos?; b) ¿Cuáles son las partículas que constituyen los átomos? (Descríbelas); ¿Cómo están distribuidas en el átomo?; d) Repasa el tema clave “Elementos y compuestos“, de la editorial SM, haciendo las interactividades propuestas.

 

(Si agrandásemos el núcleo hasta el tamaño de un balón de fútbol, los electrones serían esa pequeña bola roja dando vueltas por las gradas)

• Tarea 3. a) ¿Cómo se identifica un átomo de un elemento? ¿Cuál es la forma de representarlo?; b) ¿Qué indican el número atómico y el número másico? c)  ¿A qué se llama isótopos de un elemento?; d) Realiza las interactividades que se enlazan sobre la estructura de los átomos; e) Comprueba lo que has aprendido con esta actividad de Educaplus,  la autoevaluación del IES Suanzes de Avilés, la página del Dª Jimena gijonés y esta otra, de NEA; f) Construye átomos e iones, según te indican.

• A estas alturas de la página, ya conocemos bastantes cosas sobre el átomo y su estructura. El siguiente paso es aprender a hacer configuraciones electrónicas, es decir, a ubicar a los electrones en los correspondientes niveles y subniveles de energía y orbitales (a dar su “dirección”: nivel-ciudad, subnivel-calle, orbital-casa). Para ello, lo mejor es utilizar la regla mnemotécnica del diagrama de Moeller:

•  Recuerda que los subniveles de energía se corresponden con las letras s, p, d, f. Hay un orbital de tipo s, tres de tipo p, cinco de tipo d, y siete de tipo f. En cada orbital caben, como máximo, dos electrones, que se representan con flechas de sentido contrario, indicando que están desapareados (como Paca, que Tola ya se ha rendido a los encantos de Furaco).

• El orden de llenado de orbitales que se obtiene a partir del diagrama de Moeller es:

• La relación entre la configuración electrónica y la posición en la tabla periódica se entiende muy bien con esta infografía de Mc Graw Hill:

• Tarea 4. Escribe la configuración electrónica del sodio, el boro, el nitrógeno, el rubidio, el selenio, el cadmio y el iodo. Comprueba que lo has hecho correctamente. Tal vez te quede más claro si piensas en el Hotel cuántico.

• La relación entre electrones, orbitales y números cuánticos puede resumirse con estos minutos de vídeo:

• Los orbitales atómicos os traen locos. Tal vez verlos os ayudará a entenderlos. No te digo nada si los “construimos” con globos:

(y en este otro vídeo también están los orbitales d)

• Este empeño en conocer la configuración electrónica de los átomos tiene una clara explicación: su comportamiento químico está íntimamente ligado a los electrones del último nivel, también llamado capa de valencia. La  tabla periódica actual (que también tiene su historia) ordena a los elementos químicos (aquí con foto) según el número atómico (Z) creciente, quedando agrupados en la misma columna aquellos cuya configuración electrónica externa es similar (y, por tanto, su reactividad). En poco más de dos minutos, el programa Redes (de TVE) nos cuenta el origen y utilidad de la tabla periódica, cuyo “padre” es el químico ruso Mendeléiev:

 

• Tarea 5. a) Repasa tus conocimientos sobre la tabla periódica, y compruébalos con una autoevaluación y un test,  cortesía del IES Suanzes, (once again), y continúa con estos otros ejercicios interactivos; b) ¿Cuántos elementos químicos se han sintetizado hasta el momento en que respondes a esta pregunta? Por abril de 2010 habíamos llegado hasta el 117.

 

• Tarea 6. Puede que aún no conozcas bien todos los elementos químicos y sus símbolos. Emparéjalos correctamente con esta actividad.

 

• Tarea 7. ¿Qué tal un reto de velocidad? ¿Quién encuentra antes a los elementos en la tabla? Podéis desafiaros también, ratón en mano, con el puzzle de la tabla, y reconfortaros con una sopa.

• Todo lo que es importante saber sobre la tabla está perfectamente representado en esta interactividad de FisQuiWeb (ya sabéis, made in Asturias, inmejorable):

• Tarea 8. Hay que aprenderse los elementos representativos. Haz las actividades propuestas en este enlace de Educaplus, a ver cuánta memoria tienes.

 

• Tarea 9. Afianza tus conocimientos sobre la tabla periódica y la estructura de los átomos con esta interactividad de Educarex, que también contiene una autoevaluación.

 

• Tarea 10. Repasa los tres primeros apartados del tema creado por la editorial SM, haciendo los ejercicios propuestos.

 

• Tarea 11. Demócrito, Leucipo, Aristóteles, Lavoisier, Dalton, Thomson, Goldstein, Rutherford, Millikan, Chadwick, Bohr, Sommerfeld, de Broglie, Heisenberg… ¡Tantos que podemos relacionar con el átomo! Döbereiner, Newlands, Meyer, Mendeleiev, Moseley, Werner… ¡Y tantos otros que pensaron sobre cómo organizar los elementos! Aunque también puedes pensar en Becquerel o Pierre y Marie Curie, que estudiaron el fenómeno de la radiactividad. Te costará elegir uno para el apartado “Vidas de ciencia”.

 

• Si tienes curiosidad por este tema, te remito a los artículos de Kalipedia, a las profundidades de la página “Estructura de la materia“, de este mismo blog (dirigida a 2º de bachiller), o a este otro blog, específico sobre el tema. También puedes acceder a un buen resumen de la teoría en pdf, a los mejores videos sobre los elementos químicos (in english, as usual), y a una estupenda página con todos los datos sobre la tabla periódica y los elementos químicos (por cierto, muchos de sus nombres tienen origen mitológico). Son estupendas las lecciones de Skoool! 

 

•  Pero queda tanto por descubrir, aún hoy día… Seguimos buscando dentro del átomo, desentrañando lo pequeño para intentar explicar lo inconmesurable, hasta el origen del Universo. Ahí está el gran colisionador de hadrones de Ginebra (a cargo del CERN), ciencia-fisión, que no ficción, ya funcionando. El territorio de los quarks y más allá (¿te suenan las supercuerdas o el bosón de Higgs?), que también investigan jóvenes físicos asturianos, y no para de dar noticias:

Gráfico LHC “El Mundo”        Gráfico LHC “Muy interesante”