Partícula y Átomo

PARTÍCULA

¿Qué es una partícula?

Es la menor porción de materia de ese cuerpo que conserva sus propiedades químicas. Pueden ser átomos, iones, moléculas o pequeños grupos de las anteriores especies químicas.

Partícula, con origen en el latín partícula, es un concepto con varios usos. Por lo general se emplea para nombrar a una porción de dimensiones muy reducidas de materia.

Para la química, una partícula es el fragmento más pequeño de materia que mantiene las propiedades químicas de un cuerpo. En este sentido, los átomos y las moléculas son partículas.

Cuando una partícula no está formada por otras unidades más pequeñas, se habla de partícula elemental. Estas partículas constituyen el elemento más básico y primordial de una materia.

¿De qué tamaño es una partícula?

Se denomina PM10 a pequeñas partículas solidas o liquidas de polvo, cenizas,  hollín, partículas metálicas, cemento o polen, dispersas en la atmósfera, y cuyo diámetro es menor que 10 µm (1micrómetro corresponde la milésima parte de 1 milímetro). Están formadas principalmente por compuestos inorgánicos    como silicatos y aluminatos, metales pesados entre otros, y material orgánico asociado a partículas de carbono (hollín)

La contaminación atmosférica por material particulado es la alteración de la composición natural de la atmósfera como consecuencia de la entrada en suspensión de partículas, ya sea por causas naturales o por la acción del hombre (causas antropogénicas).

Fuentes de PM10

-          Fenómenos naturales

-          Incendios forestales

-          Emisiones volcánicas

-          Actividades humanas

-          La contaminación generada por la combustión en los automóviles

-          Actividades industriales

-          Labores agrícolas o de construcción

-          Resuspensión de polvo

-          Quema agrícola

Escala de clasificación

Las partículas se categorizan según su tamaño, pueden tener cualquier forma y pueden ser sólidas o gotas líquidas. Las partículas grandes miden entre 2.5 y 10 micrómetros (de 25 a 100 veces más delgados que un cabello humano).

Pequeñas: Las partículas pequeñas son menores a 2.5 micrómetros (100 veces más delgadas que un cabello humano). Estas partículas son conocidas como PM 2.5

Nombre	Tamaño
PM10 (partículas torácicas)	<=10 μm
PM2.5 (Partículas respirables)	<=2.5 μm
PM1	<=1 μm
Ultrafinas (UFP or UP)	<=0.1 μm
PM10-PM2.5 (fracción gruesa)	2.5 μm - 10 μm

Concepciones históricas sobre la materia:

Esencialismo

La ciencia moderna ha construido su edificio conceptual y metodológico con base en la aceptación de la existencia universal de esencias. De acuerdo con esto, todos los objetos del mundo deben contener una propiedad que les es esencial, que los explica suficientemente y es común a todos. Además, estos objetos pueden ser divididos y subdivididos en grupos claramente definidos y separados respecto de los demás, en función de las esencias particulares de cada uno de ellos, es decir, de una característica propia de los entes que forman ese grupo y que no es compartida por los otros. A partir de aquí el universo entero se encontraría dividido y clasificado en conjuntos que formarían clases naturales.

Atomismo

El atomismo es un sistema filosófico que surgió en Grecia durante el siglo V a. C. y en la India hacia el año 200 a. C.- 100 a. C. (Kanada), aunque tal vez mucho antes (Mosco de Sidón), según el cual el universo está constituido por combinaciones de pequeñas partículas indivisibles denominadas átomos (en griego significa que no se puede dividir).

En las antiguas creencias, el átomo se definía como el elemento más pequeño, a la vez extenso e indivisible, del que están hechas todas las cosas. Según el atomismo mecanicista de Leucipo y Demócrito (siglos V y IV a. C.), los átomos son unas partículas materiales indestructibles, desprovistas de cualidades, que no se distinguen entre sí más que por la forma y dimensión, y que por sus diversas combinaciones en el vacío constituyen los diferentes cuerpos. La concepción de la naturaleza fue absolutamente materialista, y explicó todos los fenómenos naturales en términos de número, forma y tamaño de los átomos. Incluso redujo las propiedades sensoriales de las cosas a las diferencias cuantitativas de los átomos.

Aristóteles rechaza la idea atomística con el argumento de que no puede existir el vacío subyacente entre las partículas. Según la doctrina aristotélica, la materia está constituida de forma continua, es decir, que no puede dividirse en partes irreductibles.

La materia en el siglo XIX: el concepto moderno de átomo y su aplicación a los
materiales (elementos, compuestos y mezclas)

En el siglo XIX, tras el desarrollo de la tabla periódica, y la teoría atómica, los átomos fueron vistos como uno de los componentes fundamentales de la materia; a su vez, los átomos forman moléculas y compuestos. A finales del siglo XIX con el descubrimiento del electrón.

El átomo es la partícula más pequeña de un elemento químico que conserva las propiedades de dichos elementos; es un sistema dinámico y energético en equilibrio, constituido por dos partes:

1. Núcleo:

Es la parte central, muy pequeño y de carga positiva, contiene aproximadamente 200 tipos de partículas denominadas nucleones, de los cuales los protones y neutrones son los mas importantes (nucleones fundamentales). Estos poseen una gran masa en comparación de otras partículas, por lo tanto, el núcleo atómico concentra casi la totalidad de la masa atómica (99,99% de dicha masa).

Los nucleones se mantienen unidos mediante la fuerza nuclear o fuerza fuerte, que es la fuerza natural más grande que se conoce y tiene corto alcance, sólo para dimensiones nucleares.

2. Envoltura o Zona Extranuclear:

Es un espacio muy grande (constituye el 99,99% del volumen atómico), donde se encuentran los electrones ocupando ciertos estados de energía (orbitales, subniveles y niveles).

Los electrones se encuentran a distancias no definidas respecto al núcleo y se desplazan en torno a ella en trayectorias también indefinidas.

Problemas de los alumnos para comprender la materia en forma de partículas: El
caso de los gases y el caso de las disoluciones