Como modelamos el comportamiento de la materia

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Como modelamos el comportamiento de la materia

comportamiento de la materia en la química

Los fotones de luz de Einstein eran paquetes individuales de energía que tenían muchas de las características de las partículas. Recordemos que la colisión de un electrón (una partícula) con un fotón suficientemente energético puede expulsar un fotoelectrón de la superficie de un metal. Cualquier exceso de energía se transfiere al electrón y se convierte en la energía cinética del electrón expulsado. Sin embargo, la hipótesis de Einstein de que la energía se concentra en haces localizados contrasta con la noción clásica de que la energía se propaga uniformemente en una onda. A continuación describimos la teoría de Einstein sobre la relación entre energía y masa, una teoría que otros construyeron para desarrollar nuestro modelo actual del átomo.

En un principio, Einstein asumió que los fotones tenían masa cero, lo que los convertía en un tipo de partícula muy peculiar. Sin embargo, en 1905 publicó su teoría especial de la relatividad, que relacionaba la energía y la masa según la famosa ecuación:

Es decir, la luz, que siempre se había considerado una onda, también tiene propiedades típicas de las partículas, una condición conocida como dualidad onda-partícula (principio según el cual la materia y la energía tienen propiedades típicas tanto de las ondas como de las partículas). Dependiendo de las condiciones, la luz puede considerarse una onda o una partícula.

qué es el modelo de partículas de la materia

Anoche tuve el placer de sentarme con una de las profesoras que participó en mi taller sobre Modeling Instruction™ el verano pasado.    Actualmente está terminando un Máster en Educación y trabaja a tiempo completo en una escuela alternativa urbana concertada. Hablamos sobre las diferentes estrategias que estaba utilizando y cómo ha visto que el modelado involucra a sus estudiantes este año escolar.    Explicó que a sus alumnos les encantaba utilizar la pizarra para ilustrar sus pensamientos y que, aunque no tiene un laboratorio, intenta incorporar el aprendizaje por indagación siempre que puede.    Luego señaló lo mucho que le había gustado «El modelo hasta ahora» y cómo la secuencia del plan de estudios cuenta una historia cohesionada de la teoría de las partículas de la materia.

Cuando terminamos nuestra conversación, me puse a pensar en lo que había dicho.    Empecé a pensar en lo integral que era la narración de historias en las elecciones curriculares que hice en mi clase.    Me di cuenta de que había compartido algunas de mis experiencias como modelista y algunas de las actividades que utilizamos en nuestras aulas, pero nunca he descrito el orden de los temas en detalle. Así que este blog se titula «El modelo hasta ahora…». Espero que os dé una idea del recorrido

hoja de trabajo del modelo de partículas de la materia

La teoría cinético-molecular de la materia ofrece una descripción de las propiedades microscópicas de los átomos (o moléculas) y de sus interacciones, que conducen a propiedades macroscópicas observables (como la presión, el volumen o la temperatura). Una aplicación de la teoría es que ayuda a explicar por qué la materia existe en diferentes fases (sólida, líquida y gaseosa) y cómo la materia puede cambiar de una fase a otra.

Tomemos como ejemplo el agua. En su fase sólida (hielo), las moléculas de agua tienen muy poca energía y no pueden alejarse unas de otras. Las moléculas se mantienen estrechamente unidas en un patrón regular llamado entramado. Si el hielo se calienta, la energía de las moléculas aumenta. Esto significa que algunas de las moléculas de agua son capaces de superar las fuerzas intermoleculares que las mantienen unidas, y las moléculas se separan más, formando agua líquida. Por eso el agua líquida puede fluir: las moléculas tienen mayor libertad de movimiento que en la red sólida. Si las moléculas se calientan más, el agua líquida se convierte en vapor de agua, que es un gas. Las partículas del gas tienen más energía y se encuentran, por término medio, a distancias mucho mayores que el tamaño de los átomos/moléculas. Las fuerzas de atracción entre las partículas son muy débiles dadas las grandes distancias entre ellas.

características del modelo de partículas de la materia

¿Qué es la materia? ¿Sabías que ahora mismo estás siendo bombardeado por la materia? Justo después de escuchar esta última frase, ¡un trozo de materia ha rebotado en tu frente! No te diste cuenta porque era una partícula de gas extremadamente pequeña. Toda la materia está formada por átomos, su forma más pequeña eléctricamente neutra. Los átomos de diferentes elementos se combinan para formar moléculas. Como los átomos y las moléculas son tan pequeños, tenemos que utilizar modelos para mostrar su aspecto.

Las propiedades de la materia Supongamos que tienes sed y decides tomarte un refresco. La mayoría estaríamos de acuerdo en que el refresco está mejor frío, así que pones un poco en unos cubitos de hielo. Tienes que tener cuidado de no verter demasiado rápido porque toda la efervescencia subirá rápidamente a la parte superior del vaso. Podrás oír el estallido de las burbujas. El último paso es añadir una pajita. Podemos observar tres estados de la materia en un vaso de tu refresco favorito. Hagamos modelos de las tres fases de la materia y discutamos sus propiedades. En nuestro vaso de refresco hay tres sólidos. ¿Sabes cuáles son? Si has respondido que el vaso de plástico, la pajita de plástico y los cubitos de hielo, ¡estás en lo cierto! El plástico es un sólido amorfo, es decir, un sólido en el que la disposición molecular no sigue un patrón específico.