Saltar al reproductorSaltar al contenido principal
El mundo de la química nos lleva a un recorrido por la ciencia que describe los elementos más pequeños de la materia, su estructura, su forma y su función. Explica el orden y los elementos de la tabla periódica y las aleaciones químicas que se pueden hacer. Así como los compuestos que se encuentran en el medio ambiente. La estructura y función de las proteínas y del código genético.
____________________

Intentando el rescate de videocintas de los diferentes formatos conocidos, (BetaMax, VHS, 8mm, etcétera), cuyo contenido sea educativo, formativo, informativo y también, por qué no, de esparcimiento. Esto con la única finalidad de traer al presente contenidos que, aún habiendo sido producidos en el siglo pasado, muchos de ellos siguen teniendo vigencia en nuestro siglo XXI.
____________________

Digitalizado por: Rescate Media
Formato fuente: Videocasete VHS
Idioma: Español Lat.

Céditos.

Presentado por: Roald Hoffman - Producido y escrito por: Richard Thomas - Editor: Geoff Dills - Equipo de producción: Amy anderson, Jack Arnold, Doug Bolin, John Boslough, Robert Kaper, John Ketcham, Frank Nesbitt, Stephen Redhead - Equipo académico: Isidore Adler, Nava Ben-Zvi, Gilbert W. Castellan, Road Hoffman, Mary E. Key, Margot K. Schumm - Jefa de proyecto: Lisa Ragsdale - Directores de proyecto: Isidore Adler, Nave Ben-Zvi.

Derechos: Este material audiovisual es propiedad de sus creadores o de quien posea los derechos, y están en libertad de exigir su eliminación de este sitio si así conviene a sus intereses.

Estos videos se comparten como material de consulta y estudio con fines puramente educativos. Se aclara que no se busca obtener beneficio económico alguno (ni de cualquier otro tipo) con ello.
#Química #Educación #RescateMedia #ElMundoDeLaQuímica #VHS #Átomo

Categoría

📚
Aprendizaje
Transcripción
00:00La Mente Humana
00:30Hace años los químicos propusieron modelos de esa partícula invisible y los usaron con éxito.
00:36Sin embargo, recién en la década del 80 los humanos pudimos ver de lo que tanto se había hablado, el átomo.
01:00La Mente Humana
01:02Estoy en el Museo de Ciencias de New York, un animado museo participativo en Queens.
01:20Este cuarzo de cristal, estos cristales han sido objeto de admiración y uso durante cientos de años.
01:27La arena, los pequeños cristales de cuarzo y el cuarzo mismo fueron utilizados en los radioreceptores.
01:36Pero, como científico, cuando miro este cristal de cuarzo, lo que quiero ver es la fuente de toda esta perfección.
01:44Quiero ver sus entrañas.
01:47¿Por qué estos planos se unen en este ángulo específico? ¿Qué es lo que lo hace transparente?
01:53Quiero separar este cristal en piezas cada vez más pequeñas para llevarlo a un microscopio que lo magnifique.
01:58Y puedo hacerlo.
01:59Cuando lo amplíe a cien millones de veces, veré el componente indivisible del cuarzo.
02:07Los átomos de silicona y oxígeno.
02:11En realidad no fue tan fácil como lo pinté yo.
02:16Nos llevó dos mil años ver esos átomos.
02:19Empleando dispositivos que van desde los grandes y complejos a los pequeños y simples, descubrimos al átomo y estudiamos su estructura.
02:36Y supimos el terrible poder que encierran.
02:42Día a día, el conocimiento del átomo se aplica de diversas maneras.
02:46En medicina se analizan las señales del átomo para producir imágenes del cuerpo en vivo que eliminan la cirugía de exploración.
02:56Los reactores nucleares generan electricidad para nuestros hogares y la industria.
03:02En química el átomo es fundamental.
03:09Por medio de nuestro conocimiento podemos predecir y controlar las reacciones químicas.
03:14Podemos desarrollar nuevas aleaciones de metales alterando propiedades para hacerlos más fuertes y más maleables.
03:21Incrementando su conductividad eléctrica o manipulando su fuerza.
03:26Y ha nacido una nueva generación de cerámicas con buena conductibilidad y extremadamente fuertes.
03:32Nuestro conocimiento del átomo nos permite crear nuevas drogas y tinturas, fertilizantes e insecticidas, cosméticos y telas.
03:46Con él hemos desarrollado nuevos materiales que han sido de utilidad para cada aspecto de la vida.
03:51Los científicos usan modelos del átomo constantemente cuando investigan la química del mundo que nos rodea.
04:01Pero, ¿de dónde surgió la idea del átomo?
04:06Comenzó con un filósofo griego, Demócrito.
04:10Sugirió que toda la materia estaba formada por partículas diminutas llamadas átomos.
04:14Mucho después, en el 1800, los científicos corrigieron la idea del átomo para explicar fenómenos como este.
04:25En ese entonces, los químicos decían que esas reacciones químicas específicas
04:30comprenden la combinación de cantidades definidas de material de arranque.
04:35También notaron que después de que la reacción terminaba, los materiales de arranque
04:38liberaban cantidades definidas de productos finales.
04:42Químicos como John Dalton emplearon la idea de los átomos para explicar esto
04:48proponiendo que durante las reacciones, los átomos se combinaran de distinta forma.
04:53Las ideas de Dalton fueron el comienzo de nuestro modelo del átomo en química moderna.
04:59En este modelo, el átomo está compuesto por tres elementos y tiene dos regiones básicas.
05:06Uno de los componentes se llama protón.
05:08El otro es neutrón.
05:09Juntos, conforman la primera región del átomo, el núcleo.
05:16El número de protones es lo que determina la identidad del átomo.
05:21Los protones y los neutrones están unidos por lazos sumamente poderosos dentro del núcleo
05:27que es extremadamente pequeño, teniendo en cuenta el tamaño total del átomo.
05:32Por ejemplo, este es el núcleo de un átomo relativamente simple, el helio.
05:38La otra región de la estructura atómica está ocupada por el tercer componente, el electrón.
05:43Esta nube borrosa representa el espacio alrededor del núcleo ocupado por los electrones, llamado nube de electrones.
05:50El número de electrones es igual al número de protones en el núcleo.
05:55La nube de electrones es 10.000 veces más grande que el núcleo.
06:04Estos puntos centellantes representan algunas de las posibles posiciones de los dos electrones del helio
06:09mientras se mueven alrededor del núcleo.
06:11¿Cómo se mueven los electrones?
06:15¿Dónde están en un momento dado?
06:17Nadie sabe los detalles del movimiento de los electrones.
06:20Lo que sí se conoce son las ocasiones de hallarlos en un punto dado alrededor del núcleo en un momento especial.
06:29Cuando hay muchas posibilidades, la nube está oscura.
06:32Cuando bajan, la nube se ve más clara.
06:35Por medio de métodos indirectos, los científicos establecieron que los átomos corresponden básicamente al modelo moderno.
06:41Durante este siglo, los científicos han visto los átomos con diferentes técnicas radiográficas.
06:50En 1981, Gerd Beining y Heinrich Herrera de IBM de Suiza
06:56inventaron un nuevo microscopio capaz de reproducir imágenes brillantes de un único átomo.
07:03La primera vez que vi un átomo fue eso de las 2 a 3 de la mañana.
07:08Por supuesto, hacía la mayor parte del trabajo de noche
07:11porque el instrumental es muy sensible a las vibraciones,
07:13así que casi todos nuestros experimentos se hacen de noche o los fines de semana.
07:19Eran las 2 o 3 de la mañana y miraba esta imagen.
07:23Noté que aparecía un patrón regular que sabía que tenían que ser las posiciones de los átomos
07:27y fue mejorando y mejorando y estaba alborosado.
07:30Finalmente me caían las lágrimas de los failings que estaba después de haber trabajado
07:36durante mucho tiempo, día y noche.
07:40El Dr. Robert Hammers trabaja en el Departamento de Investigaciones de IBM en Yorktown Heights.
07:47Ha hecho grandes aportes a la capacidad de reproducción de imágenes del microscopio explorador.
07:51Si desde la escuela primaria te han dicho que los átomos son las partículas más pequeñas
08:02que componen la materia, ahora que lo puedes ver parece increíblemente excitante.
08:07Este nuevo microscopio puede reproducir imágenes de dos o tres dimensiones o ambas y en colores.
08:20Aquí cada cono es un átomo de silicona.
08:25Estas lanzas son los átomos del arsénico galio,
08:28un componente de los chips de computación.
08:32Y en esta imagen bidimensional podemos ver átomos de aluminio y silicona.
08:35Lo que sabemos del átomo en la actualidad es que está compuesto por un núcleo muy pequeño
08:43formado por protones y neutrones
08:44y que ese núcleo está rodeado de una nube difusa de electrones.
08:48Con el microscopio explorador estamos delineando los contornos de estas nubes de electrones.
08:57El microscopio usa una aguja extremadamente pequeña
09:01para trazar la forma de cada nube de electrones en un átomo
09:04obteniendo imágenes como esta.
09:07Las imágenes de las partículas más diminutas de los elementos que nos rodean.
09:12Las imágenes de conceptos nacidos hace dos mil años.
09:16Imágenes del átomo.
09:20Una de las características únicas del microscopio explorador,
09:25además de ser uno de los pocos elementos con que se puede observar realmente los átomos,
09:29es su costo relativamente bajo y que brinda información tan valiosa.
09:34Creo que en 5 o 10 años cada departamento de química tendrá como mínimo un microscopio explorador.
09:39Las imágenes del microscopio confirman sorprendentemente el concepto moderno del átomo.
09:51Aunque mucho antes de que se pudieran ver en forma individual,
09:54una serie de experimentos habían aportado información sobre los componentes atómicos.
10:00Una de las características más importantes es la carga.
10:03La carga eléctrica mantiene al núcleo y a la nube de electrones unidos
10:08y determina el curso de las reacciones químicas.
10:12¿Cómo trabaja la carga atómica en el átomo?
10:16Don Showalter lo demostrará.
10:20¿Notan algo diferente?
10:23Créase o no, esta mañana me peiné.
10:25Lo que están viendo es el resultado de la carga eléctrica.
10:27Este dispositivo produce una carga eléctrica que se transmite por mi cuerpo hasta los cabellos.
10:33La carga eléctrica es la que los hace parar.
10:35¿Cómo sucede?
10:42¿Cómo está esto?
10:44Lo que están viendo aquí son cuatro pelotas de ping-pong cubiertas con una hojuela.
10:50Este es un hilo de vidrio.
10:53Si se lo frota con piel, se carga de energía positiva.
10:57La materia entonces se puede cargar de dos maneras, positiva o negativa.
11:07El tipo de carga es muy importante.
11:11Permítanme mostrarles por qué.
11:13Si tomo este hilo con carga positiva y lo paso cerca de la pelota,
11:18la carga se transfiere a ellas y miren lo que sucede.
11:24Se rechazan.
11:24Las pelotas tienen carga positiva y las pelotas con la carga positiva se rechazan.
11:36Cuando se les aplica carga negativa ocurre lo mismo.
11:41Las bolas tienen carga negativa y se rechazan.
11:43Ahora bien, ¿qué puede suceder si tomo una bola con carga negativa y la muevo cerca de estas pelotas con carga positiva?
11:52Vamos a ver, probemos.
11:57Cuando las acercamos, miren, se atraen.
12:02Por lo tanto, la carga negativa atrae a la carga positiva.
12:06Cargas opuestas se atraen.
12:08Cargas similares se rechazan.
12:12Este es un concepto importante para aprender si queremos comprender el mundo del átomo.
12:17En el átomo, las cargas positivas y las negativas se atraen, manteniendo al núcleo y la nube de electrones unidos.
12:27¿Cómo se descubrió qué componentes eran los positivos y cuáles eran los negativos?
12:31Un dispositivo experimental desarrollado por William Crookes nos acercó la respuesta.
12:39El tubo de Crookes produce una brillante corriente de electrones.
12:43Por medio de los campos electromagnéticos, los científicos pudieron separar los electrones.
12:50Con este procedimiento demostraron que los electrones tenían carga negativa.
12:57En un experimento similar se descubrió otra partícula.
13:01Tenía carga positiva y se la bautizó protón.
13:06Mucho después, en un experimento diferente, se halló una partícula sin carga y se la nombró neutrón.
13:13En cada átomo, un número de protones con carga positiva y de electrones con carga negativa conforman un balance.
13:21Así que la carga total del átomo es cero.
13:23El átomo es neutral.
13:25Pero el interrogante de cómo se arreglan las partículas positivas y negativas todavía necesitaba una respuesta.
13:32La primera clave vino de un experimento realizado por el físico Ernest Rutherford.
13:39Lo que ven aquí es una recreación del experimento de Rutherford.
13:44Él usó un elemento llamado polonio que emana partículas con carga negativa.
13:48Colocó el polonio en una caja de plomo como esta, con una pequeña abertura.
13:56Esta es una barrera de plomo.
13:59Tiene un agujero diminuto que permite que pase un delgado rayo de partículas con energía positiva.
14:05Aquí hay una abertura y aquí una hojuela de oro.
14:07Rodeando la hojuela de oro, se halla este aro que está especialmente recubierto con un material de forma tal que cuando una partícula con carga positiva lo golpee, emita un haz de luz.
14:29Ahora bien, ¿qué piensan que pasaría si estas partículas con carga positiva se acercan a la hojuela de oro?
14:38Rutherford pensó que atravesarían la hojuela y chocarían con el aro por aquí, pero qué sorpresa le esperaba.
14:44Esto es lo que realmente pasó.
14:48La mayoría de las partículas atravesaron la hojuela y golpearon la pantalla de atrás, pero no fueron todas.
14:56Algunas se desviaron hacia los costados y alrededor de una cada 20.000 rebotaron en la hojuela y volvieron a su fuente.
15:03Rutherford estaba en ano nadado.
15:07Era como si lanzaras una bala de cañón de 15 pulgadas contra una hoja de papel tisú y que volviera hacia ti.
15:17¿Qué era lo que desviaba algunas partículas?
15:20Rutherford calculó que cada átomo debía tener un núcleo, un centro con una gran masa y pequeño volumen con carga positiva.
15:27El cálculo debía ser lo suficientemente macizo como para desviar las partículas pesadas que lo bombardeaban.
15:37Y dado que esas partículas tenían carga positiva, entonces el núcleo tenía una carga positiva para rechazarlas.
15:46Así que de tanto en tanto una partícula se acercaba al núcleo y rebotaba.
15:50Pero la mayoría de las partículas pasarían por la nube de electrones con carga negativa.
15:55El experimento de Rutherford nos brindó un modelo simple del átomo.
16:03El núcleo pesado con carga positiva y la mayor parte de la masa y en derredor los electrones negativos.
16:11Gracias a la mecánica cuántica, un avance de la física del siglo XX, tenemos idea del movimiento de los electrones.
16:17La nube está representada en este modelo.
16:23Los electrones no orbitan como los planetas alrededor del Sol, pero se mueven.
16:28A veces están cerca del núcleo, otras alejados.
16:31Y por lo general podemos determinar dónde se encuentran.
16:36Los electrones, aunque pequeños, se mueven por todo el átomo y cuando dos átomos se unen,
16:41de eso es lo que se trata la química, son los electrones los que primero se unen y no los núcleos.
16:48Esa es la razón por la que la química está interesada en los electrones.
16:52Marcan la diferencia entre el carbón, el hidrógeno o el plomo.
16:58¿Qué tienen los electrones que hacen que los átomos de una sustancia se diferencien de todos los átomos de otra?
17:06Las sustancias básicas del mundo que nos rodea tienen un número diferente de electrones en sus átomos.
17:11Estos electrones se mueven alrededor del núcleo en patrones diferentes para cada tipo de átomo.
17:18Por ejemplo, ya hemos visto cómo se mueven los electrones dentro del átomo formando una nube como ésta.
17:27Aquí hay una nube diferente que parece un reloj.
17:30La nube con forma de esfera se denomina nube S, la que tiene forma de reloj nube P.
17:40¿Cuál es la diferencia entre ambas?
17:42La energía.
17:46Cada nube de electrones tiene una cierta cantidad de energía que se llama estado de energía.
17:52La forma de la nube depende del estado de energía.
17:55Si diagramáramos los niveles de energía de las nubes S y de las nubes P, se verían así.
18:02La nube P más arriba que la S, porque los electrones tienen más energía.
18:09Si se agrega energía a un átomo, es posible que el electrón cambie de forma.
18:15Cuando vuelve a su forma original, el átomo libera señales de energía.
18:19Los químicos pueden utilizar estas señales que vienen de los electrones para distinguir entre átomos de diferentes sustancias,
18:28incluso cuando estos átomos están presentes en cantidades muy pequeñas.
18:32¿Cómo funciona esto?
18:34El análisis ambiental es un ejemplo.
18:38En nuestro medio ambiente existen muchos oligoelementos.
18:43Algunos, como el selenio, son peligrosos si se los ingieren demasía,
18:47pero resultan esenciales para la vida humana en pequeñas cantidades.
18:53Por ejemplo, una vez en China, cientos de personas sufrieron de una enfermedad del músculo coronario.
19:00Muchos murieron.
19:02Los investigadores analizaron el medio ambiente de los enfermos.
19:06Usando técnicas que detectan las señales de energía de los electrones de elementos diferentes,
19:12analizaron el agua y el suelo en busca de algo que saliera de lo común.
19:15Finalmente, hallaron una anormalidad en el suelo.
19:22Le faltaba selenio, un oligoelemento vital.
19:27Las cosechas eran deficientes en selenio.
19:30Así no había lo suficiente en la dieta de los afectados.
19:34Esto fue lo que condujo a una enfermedad coronaria.
19:37Pero una vez que los habitantes comenzaron a consumir suplementos de selenio y se revirtió la enfermedad.
19:45Los análisis ambientales también utilizan las señales de los átomos para detectar la presencia de elementos nocivos,
19:51incluso en pequeñas cantidades.
19:53El plomo, por ejemplo.
19:56El plomo puede entrar en nuestro medio ambiente de muchas formas.
19:58Porque se usaba como aditivo para naftas, el plomo presente en nuestra atmósfera excedía a niveles normales.
20:05Mucho de ese plomo se asentó en el suelo de las áreas urbanas donde todavía está.
20:10Desde el suelo, el plomo puede llegar al suministro de agua o a nuestros alimentos.
20:15El agua también puede acarrear plomo de las cañerías más antiguas soldadas con ese elemento.
20:23Una de las formas más venenosas del plomo está presente en la pintura a base de plomo.
20:28Hasta hace algunos años, todas las pinturas contenían plomo.
20:32Si accidentalmente se ingiere una gota de pintura, el plomo se acumula en el cuerpo.
20:38¿Cómo usan los químicos la energía de los electrones para identificar los átomos de sustancias como el selenio y el plomo?
20:45Una de las técnicas es la emisión espectroscópica.
20:48El doctor Robert Waters es el jefe de espectroscopía atómica del Oficina Nacional de Reglamentaciones.
20:55La emisión espectroscópica es una parte importante de la química analítica
20:59porque nos da la oportunidad de descubrir qué átomos hay en una muestra
21:02y puede haber muchas clases diferentes en una muestra
21:05y podemos decidir cuántos hay al mismo tiempo.
21:08La clave de la emisión espectroscópica es el color.
21:18Cuando se aplica energía a una nube de electrones por medio del calor
21:21despide una luz que es una mezcla particular de colores.
21:25Cada sustancia es diferente.
21:28Cuando el cobre se calienta, el color es azul.
21:31Para el sodio, amarillo.
21:33Para el litio, rojo.
21:34Para el bario, un verde pálido.
21:37Estos colores o longitudes de onda de la luz
21:40pueden separarse en patrones llamados espectros.
21:43El espectro de un átomo se diferencia del de otro átomo.
21:46El plomo tiene distintos niveles de energía específicos
21:54y la longitud de onda de la luz que emiten sus electrones
21:57tienen un valor específico.
22:00Así que podemos decir que estamos en presencia de plomo
22:03y no de otro átomo.
22:07Y lo interesante es que el número de átomos de plomo en una muestra
22:11causará un cambio en la intensidad de esa longitud de onda en particular.
22:15Es decir, cuando más intensa sea la longitud de onda,
22:19mayor es el número de átomos de plomo
22:21presentes en la muestra de agua
22:23en la que estamos interesados por la investigación.
22:27¿Qué le sucede al electrón cuando se aplica energía?
22:31¿Cómo produce un espectro único?
22:33Aquí tenemos un electrón en una nube ese.
22:37En circunstancias normales mantiene su nivel de energía.
22:40Ni pierde ni gana.
22:41Esto se denomina nivel de masa.
22:45Cuando el electrón de una nube ese se expone
22:48a la energía proveniente de una fuerza externa,
22:51por ejemplo, cuando se lo ilumina,
22:53absorbe la energía y se altera.
22:55Si absorbe una cantidad de energía equivalente a la diferencia
23:01entre las dos nubes, ocurre algo único.
23:04La nube ese cambia en nube P.
23:07El electrón sube un nivel de energía.
23:10El cambio es instantáneo y completo.
23:12No hay escalas entre la nube ese y la P.
23:14Pero el electrón tiende a buscar el nivel de menor energía disponible.
23:23Es así que cuando absorbe energía y adquiere la forma P,
23:29el electrón libera energía en forma de luz de un color particular.
23:32Durante ese proceso vuelve al estado de masa,
23:37es decir, a la nube ese, el nivel más bajo de energía.
23:41Pero mientras la fuente de energía esté presente,
23:45el electrón alterna entre las dos formas.
23:47Sigue emitiendo el mismo color de luz
23:49y la misma señal cada vez que pasa
23:51de un estado de excitación a uno de reposo.
23:57Para un átomo dado, en muchos casos,
24:01la diferencia de energía es específica.
24:05Entonces, en el caso de la espectroscopía,
24:08la longitud de onda de la luz
24:09indica qué diferencia de energía hay
24:11entre el nivel superior y el inferior
24:13y por lo tanto, la longitud de onda
24:15o el color de la luz nos señala
24:17el átomo al que estamos mirando en primer término.
24:21Para revisar
24:26Resumiendo
24:27Entender cómo está compuesto el átomo
24:30es importante para comprender química.
24:34Según el modelo actual,
24:36el átomo tiene tres componentes.
24:38Los protones con carga positiva,
24:40los neutrones sin carga
24:41y los electrones con carga negativa.
24:45Los electrones ocupan un espacio llamado
24:47nube de electrones.
24:48A cada nube la corresponde una forma distinta
24:53dependiendo del nivel de energía.
24:56Las más comunes son las formas S y P.
24:59Cuando la nube S se transforma en nube P
25:02significa que ha absorbido energía.
25:05Cuando ocurre lo contrario,
25:06se libera energía.
25:07Los científicos usan una técnica llamada
25:11emisión espectroscópica
25:12para analizar las señales de energía
25:14e identificar qué tipos de átomos están presentes.
25:17En otra exposición,
25:22en el Museo de Ciencias,
25:23vemos los diferentes colores
25:25que emiten los átomos en las lámparas.
25:27En este programa hemos visto la estructura de un átomo.
25:34Reconocimos las nubes de electrones
25:36alrededor del núcleo al comienzo del programa.
25:38En una imagen vieron cómo es un átomo real
25:40gracias al microscopio explorador.
25:43La química,
25:45al igual que cualquier emprendimiento humano,
25:48opera en distintos niveles.
25:50Con conocimiento parcial,
25:55incompleto,
25:56a veces no funciona.
25:59Pero aunque parezca increíble,
26:01la mayoría de las veces sale bien.
26:0450 años antes que alguien supiera algo del átomo,
26:07se construyó una lista muy importante
26:09que resume todas sus propiedades.
26:12Esta lista se llamó
26:13Tabla Periódica de los Elementos
26:15y será el tema de nuestro próximo programa.
26:20Este es el tema de nuestro próximo programa.
26:50Este es el tema de nuestro programa.
27:20¡Suscríbete al canal!
Sé la primera persona en añadir un comentario
Añade tu comentario

Recomendada