ARQUIDIÓCESIS DE IBAGUÉ
COLEGIO TOLIMENSE
ÁREA DE CIENCIAS NATURALES
PLAN MENTOR
Las nebulosas planetarias también pueden
Vivimos en un mundo regido por átomos. Utilizamos uranio para obtener energía en las centrales nucleares, o combinamos carbono con oxígeno en las de carbón. Durante siglos hemos medido la riqueza por la cantidad de oro y plata que se poseía; antes de eso, por la de un enlace iónico de cloro y sodio (en otras palabras, sal). Fabricamos objetos duraderos con aleaciones de hierro, carbono, aluminio y cromo. Nos matamos los unos a los otros con plomo acelerado mediante la explosión de una mezcla de carbono, azufre, oxígeno, nitrógeno y potasio. Usamos mercurio para tomarnos la temperatura, tenemos relojes con núcleo de cuarzo y nos comunicamos mediante dispositivos cuyo corazón es de silicio y cobre. Nosotros mismos estamos formados por miles de cuatrillones de átomos de oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, calcio, fósforo, potasio…
Inmersos como estamos en la vida cotidiana, sin embargo, casi nunca nos paramos a pensar de dónde vienen esos elementos. Y es que todos los átomos de todos los elementos químicos que existen en todo el Universo —salvo por el hidrógeno, una pequeñísima fracción del helio y una fracción ridícula de elementos más pesados que resultaron del Big Bang— fueron forjados en el interior de estrellas que ya no existen como tal, y expulsados al espacio interestelar en forma de nubes de gas al morir aquellas. Una vez allí, las nubes se agregaron poco a poco en grumos más y más densos por pura y simple atracción gravitatoria, hasta que el núcleo de cada una de las nubes alcanzó tal temperatura y tal presión que se encendió como un horno. Así nació una nueva estrella, alrededor de la cual el disco residual de gas se condensó y enfrió hasta formar planetas.
Sí, las estrellas son unos bichos de lo más curioso: nacen, crecen, mueren… y se reproducen.
Pero centrémonos en cómo se forman los elementos. Mientras usted lee estas líneas, el Sol hace realidad el sueño de todo alquimista medieval: fabricar unos elementos a partir de otros diferentes. Y como todo alquimista que se precie, el Sol tiene un horno, su zona central, donde tiene lugar el proceso. Nuestra estrella toma cuatro núcleos de hidrógeno —el elemento más ligero de la tabla periódica, formado por un protón con un electrón a su alrededor—, y los aprieta bien juntos hasta convertirlos en uno de helio—dos protones y dos neutrones orbitados por cuatro electrones—. El excedente de esta reacción son dos positrones, dos neutrinos electrónicos (necesarios para desposeer a dos de los protones de su carga y convertirlos en neutrones), y, lo más importante, energía en forma de radiación electromagnética (luz, para entendernos). El nuevo núcleo de helio, al pesar más, se deposita en el centro, donde se va acumulando paulatinamente. Esto es lo que el Sol lleva haciendo casi cinco mil millones de años, y lo que hará durante los próximos cinco mil.
Cuanto más masiva sea la estrella, más pesados serán los elementos que será capaz de sintetizar. Si la masa de la estrella es unas cuantas veces la del Sol, llegará a un punto en el que sintetice hierro y lo acumule en su núcleo.
Si la estrella tiene más de 8 veces la masa de nuestro Sol, se verá con un núcleo de hierro que debería fusionar para obtener la energía necesaria para equilibrar su peso. Pero aquí se encuentra con un gravísimo problema: la fusión del hierro en algo más pesado no produce energía, sino que la requiere (es decir, no es exotérmica, sino endotérmica). Se ve así con una materia prima que no le sirve para nada y la gravedad gana la partida: la estrella se hunde sobre sí misma en cuestión de segundos, tan rápido que las capas exteriores rebotan contra el núcleo y la estrella muere en una gigantesca explosión, como supernova
Pero, hay otro proceso, llamado de captura de neutrones rápida (proceso-r), capaz de crear cantidades importantes de elementos pesados en los segundos que dura el colapso de la estrella. El mecanismo es el siguiente: el interior de la estrella está tan caliente y sometido a tal presión que muchos de sus átomos son despedazados, literalmente, y se producen cantidades ingentes de neutrones. Muchos de estos neutrones son capturados e incorporados a los núcleos de los átomos ya presentes, convirtiéndolos en diferentes isotopos (las variantes de un elemento dado, donde cambia el número de neutrones en su núcleo) de elementos más pesados.
Así que la próxima vez que se tome un café, piense que la materia —tanto del café como de las monedas con que lo paga— bien puede haber sido un regalo post-mortem de una estrella, que, miles de millones de años atrás, acabó sus días con el suave suspiro de una nebulosa planetaria.
Tomado de: http://amazings.es/2011/09/27/las-nebulosas-planetarias-tambien-pueden/
PREPÁRATE PARA LA EVALUACIÓN POR COMPETENCIAS
1. El neutrón es: a. Un átomo
b. Una clase de partícula presente en el núcleo atómico
c. Partículas con carga positiva
d. Un elemento químico
2. la masa atómica es:
a. el producto de la unión de varios átomos
b. una masa que puede producir una explosión
c. la masa del núcleo de un átomo
d. la masa de un átomo
3. ¿Qué es el número atómico?
a. El número de partículas que tienen todos los átomos
b. El número de neutrones que tiene un átomo
c. La suma de partículas que componen un núcleo atómico
d. El número de electrones de un átomo
4. Un protón es
a. Una clase de partículas que existe alrededor de los átomos
b. Una clase de partícula presente en el núcleo atómico
c. Partículas con carga positiva
d. Un elemento químico
5. Un elemento tiene un número de masa de 65 y se determinó que presenta 35 neutrones en su núcleo. Teniendo en cuenta esta información, el número de electrones que tiene este elemento es
a. 35
b. 30
c. 60
d. 100
6. Indique el nombre del elemento cuyo número atómico es 47
a. Plata
b. Oro
c. Oxigeno
d. Cesio
7. El Selenio es un elemento caracterizado por tener 34 como número atómico, teniendo en cuenta esto podemos decir que:
a. El selenio tiene 34 neutrones
b. En el planeta solo existen 34 átomos de selenio
c. El selenio tiene 34 protones en su corteza y 43 electrones en su núcleo
d. El selenio tiene 34 protones en su núcleo y 34 electrones en su corteza
8. El oxígeno es un elemento con número atómico 8. Por lo tanto, la configuración electrónica correcta es:
a. 1s2 , 2s4, 3s2
b. 1s2, 2s2, 2p4
c. 1s2, 2s2, 3p4
d. 1s3, 2s3, 3p2
9. El hidrogeno es un elemento que se tiene número atómico 1 y masa atómica 1. El número de protones, electrones y neutrones es:
a. 1 protón, 2 electrones y 3 neutrones
b. 2 protones, 2 electrones y 0 neutrones
c. 1 protón, 1 electrón y 0 neutrones
d. 1 protón, 1 electrón y 1 neutrón
10. El sodio es un elemento con número atómico 11. Por lo tanto, la configuración electrónica correcta es:
a. 1s3, 2s3, 3s3, 4s2
b. 1s2, 2s2, 2p6, 3s1
c. 1s2 , 2s4, 3s2, 4d3
d. 1s2, 2s2, 2p4, 3p3
11. Realiza un escrito donde indiques 5 beneficios y 5 perjuicios sobre la formación de los elementos en el universo
12. Por medio de un dibujo representa la creación de elementos en el universo
13. Realiza un escrito de 8 renglones donde imagines como serán los elementos de la tabla periódica del futuro
