IMANES

¿Qué es un imán?

Un imán es un material capaz de producir un campo magnético exterior y atraer el hierro (también puede atraer al cobalto y al níquel). Los imanes que manifiestan sus propiedades de forma permanente pueden ser naturales, como la magnetita (Fe3O4) o artificiales, obtenidos a partir de aleaciones de diferentes metales.

En un imán la capacidad de atracción es mayor en sus extremos o polos. Estos polos se denominan norte y sur, debido a que tienden a orientarse según los polos geográficos de la Tierra, que es un gigantesco imán natural.

La región del espacio donde se pone de manifiesto la acción de un imán se llama campo magnético. Este campo se representa mediante líneas de fuerza, que son unas líneas imaginarias, cerradas, que van del polo norte al polo sur, por fuera del imán y en sentido contrario en el interior de éste; se representa con la letra B.

¿De dónde procede el magnetismo?

Desde hace tiempo es conocido que una corriente eléctrica genera un campo magnético a su alrededor. En el interior de la materia existen pequeñas corrientes cerradas debidas al movimiento de los electrones que contienen los átomos, cada una de ellas origina un microscópico imán o dipolo. Cuando estos pequeños imanes están orientados en todas direcciones sus efectos se anulan mutuamente y el material no presenta propiedades magnéticas; en cambio si todos los imanes se alinean actúan como un único imán y en ese caso decimos que la sustancia se ha magnetizado.

¿Puede un imán perder su potencia?

Para que un imán pierda sus propiedades debe llegar a la llamada "temperatura de Curie" que es diferente para cada composición. Por ejemplo para un imán cerámico es de 450 ºC, para uno de cobalto 800 ºC, etc.

También se produce la desimanación por contacto, cada vez que pegamos algo a un imán perdemos parte de sus propiedades. Los golpes fuertes pueden descolocar las partículas haciendo que el imán pierda su potencia.

¿Cuántos tipos de imanes permanentes hay?

Además de la magnetita o imán natural existen diferentes tipos de imanes fabricados con diferentes aleaciones:

• Imanes cerámicos o ferritas.
• Imanes de alnico.
• Imanes de tierras raras.
• Imanes flexibles.
• Otros.

Imanes cerámicos

Se llaman así por sus propiedades físicas. Su apariencia es lisa y de color gris oscuro, de aspecto parecido a la porcelana. Se les puede dar cualquier forma, por eso es uno de los imanes más usados (altavoces, aros para auriculares, cilindros para pegar en figuras que se adhieren a las neveras, etc.). Son muy frágiles, pueden romperse si se caen o se acercan a otro imán sin el debido cuidado.

Se fabrican a partir de partículas muy finas de material ferromagnético (óxidos de hierro) que se transforman en un conglomerado por medio de tratamientos térmicos a presión elevada, sin sobrepasar la temperatura de fusión.Otro tipo de imanes cerámicos, conocidos como ferritas, están fabricados con una mezcla de bario y estroncio. Son resistentes a muchas sustancias químicas (disolventes y ácidos) y pueden utilizarse a temperaturas comprendidas entre _40 ºC y 260 ºC

Imanes de alnico Se llaman así porque en su composición llevan los elementos alumnio, niquel y cobalto. Se fabrican por fusión de un 8 % de aluminio, un 14 % de níquel, un 24 % de cobalto, un 51 % de hierro y un 3 % de cobre. Son los que presentan mejor comportamiento a temperaturas elevadas. Tienen la ventaja de poseer buen precio, aunque no tienen mucha fuerza.

Imanes de tierras raras

Son imanes pequeños, de apariencia metálica, con una fuerza de 6 a 10 veces superior a los materiales magnéticos tradicionales. Los imanes de boro/neodimio están formados por hierro, neodimio y boro; tienen alta resistencia a la desmagnetización. Son lo bastante fuertes como para magnetizar y desmagnetizar algunos imanes de alnico y flexibles. Se oxidan fácilmente, por eso van recubiertos con un baño de cinc, niquel o un barniz epoxídico y son bastante frágiles.

Los imanes de samario/cobalto no presentan problemas de oxidación pero tienen el inconveniente de ser muy caros. Están siendo sustituidos por los de boro_neodimio.

Es importante manejar estos imanes con cuidado para evitar daños corporales y daño a los imanes (los dedos se pueden pellizcar seriamente).

Imanes flexibles

Se fabrican por aglomeración de partículas magnéticas (hierro y estroncio) en un elastómero (caucho, PVC, etc.).

Su principal característica es la flexibilidad, presentan forma de rollos o planchas con posibilidad de una cara adhesiva. Se utilizan en publicidad, cierres para nevera, llaves codificadas, etc.

POLOS MAGNETICOS 

El campo magnético de la Tierra (también conocido como el campo geomagnético) es el campo magnético que se extiende desde el núcleo interno de la Tierra hasta su confluencia con el viento solar, una corriente de partículas de alta energía que emana del Sol. Es aproximadamente el campo de un dipolo magnético inclinado en un ángulo de 11 grados con respecto a la rotación del eje, como si hubiera un imán colocado en ese ángulo en el centro de la Tierra. Sin embargo, a diferencia del campo de un imán de barra, el campo de la Tierra cambia con el tiempo porque en realidad es generado por el movimiento de las aleaciones de hierro fundido en el núcleo externode la Tierra (la geodinámica). El Polo Norte magnético se «pasea», por fortuna lo suficientemente lento como para que la brújula sea útil para la navegación. A intervalos aleatorios (un promedio de varios cientos de miles de años) el campo magnético terrestre se invierte (los polos geomagnéticos norte y sur cambian lugares con el otro) Estas inversiones dejan un registro en las rocas que permiten a los paleomagnetistas calcular los movimientos pasados de los continentes y los fondos oceánicos como consecuencia de la tectónica de placas. La región por encima de la ionosfera, y la ampliación de varias decenas de miles de kilómetros en el espacio, es llamada lamagnetosfera. Esta región protege la Tierra de la dañina radiación ultravioleta y los rayos cósmicos.

La orientación de las rocas en las dorsales oceánicas, la magnetorrecepción de algunos animales y la orientación de las personas mediante brújulas son posibles gracias a la existencia del campo magnético terrestre.

El Polo Norte Magnético se encuentra a 1800 kilómetros del Polo Norte Geográfico. En consecuencia, una brújula no apunta exactamente hacia el Norte geográfico; la diferencia, medida en grados, se denomina declinación magnética. La declinación magnética depende del lugar de observación, por ejemplo actualmente (2006) en Madrid (España) es aproximadamente 3º oeste^{[cita requerida]}. El polo Norte magnético está desplazándose desde la zona norte de Alaska en dirección hacia Siberia a unos 40 Km por año.

MAGNETISMO EN LA TIERRA

Una de las teorías que intenta explicar el magnetismo terrestre, atribuye la existencia del campo magnético de la Tierra al movimiento de un núcleo externo, compuesto de hierro líquido, que rodea al núcleo interno. Este océano de hierro que se encuentra en constante movimiento generaría el intenso campo magnético de la Tierra.

Debido al paralelismo con los polos geográficos, los polos magnéticos de la Tierra reciben el nombre de polo norte magnético y polo sur magnético, a pesar de que su magnetismo real es opuesto al que indican sus nombres.

La ubicación de los polos magnéticos no es constante, mostrando notables cambios cada año. El polo norte magnético está actualmente situado cerca de la costa oeste de la isla Bathurst, en el noroeste en Canadá, mientras que el polo sur magnético se sitúa en el extremo del continente antártico.

Algunas veces el campo magnético se invierte por completo. Semejantes inversiones son impredecibles, pues se producen en intervalos irregulares, aproximadamente una vez cada 300.000 años. La última inversión del campo magnético de la Tierra ocurrió hace 780.000 años.

El campo magnético terrestre genera un escudo protector contra las partículas cargadas provenientes del sol,  pues  desvía la mayor parte del viento solar. Dicho escudo es denominado magnetósfera.

MARYJOSE SANTIAGO REYES

ALMA DELIA RUIZ VENEGAZ

VIRIDIANA ARACELI SALAS SANTOS

3° "B"

METALES ELECTRONES ,ELECTROLITOS E IONES

METALES: SE llama metales a los elementos químicos caracterizados por ser buenos conductores del calor y la electricidad. Poseen alta densidad y son sólidos en temperaturas normales (excepto elmercurio); sus sales forman iones electropositivos (cationes) en disolución.

La ciencia de materiales define un metal como un material en el que existe un solape entre la banda de valencia y la banda de conducción en su estructura electrónica (enlace metálico). Esto le da la capacidad de conducir fácilmente calor y electricidad, y generalmente la capacidad de reflejar la luz, lo que le da su peculiar brillo. En ausencia de una estructura electrónica conocida, se usa el término para describir el comportamiento de aquellos materiales en los que, en ciertos rangos de presión y temperatura, la conductividad eléctrica disminuye al elevar la temperatura, en contraste con los semiconductores acero y el bronce. Los metales comprenden la mayor parte de la tabla periódica de los elementos y se separan de los no metales por una línea diagonal entre elboro y el polonio. En comparación con los no metales tienen baja electronegatividad y baja energía de ionización, por lo que es más fácil que los metales cedan electrones y más difícil que los ganen.

Los metales poseen ciertas propiedades físicas características, entre ellas son conductores de la electricidad. La mayoría de ellos son de color grisáceo, pero algunos presentan colores distintos; el bismuto (Bi) es rosáceo, el cobre (Cu) rojizo y el oro (Au) amarillo. En otros metales aparece más de un color; este fenómeno se denomina policromismo.

Otras propiedades serían:

• Maleabilidad: capacidad de los metales de hacerse láminas al ser sometidos a esfuerzos de compresión.
• Ductilidad: propiedad de los metales de moldearse en alambre e hilos al ser sometidos a esfuerzos de tracción.
• Tenacidad: resistencia que presentan los metales al romperse o al recibir fuerzas bruscas (golpes, etc.)
• Resistencia mecánica: capacidad para resistir esfuerzo de tracción, comprensión, torsión y flexión sin deformarse ni romperse.

Suelen ser opacos o de brillo metálico, tienen alta densidad, son dúctiles y maleables, tienen un punto de fusión alto, son duros, y son buenos conductores (calor y electricidad).

La ciencia de materiales define un metal como un material en el que existe un traslape entre la banda de valencia y la banda de conducción en su estructura electrónica (enlace metálico). Esto le da la capacidad de conducir fácilmente calor y electricidad, y generalmente la capacidad de reflejar la luz, lo cual le da su peculiar brillo.

ELECTRONES

Los electrones son mucho más pequeños que los neutrones y protones. La masa de un simple neutrón o protón es más de 1 800 veces mayor que la masa de un electrón. El tiene tiene una masa de 9.11 x 10^-28 gramos.Los electrones son uno de los tipos más importantes de partículas subatómicas. Los electrones se combinan con protones y (generalmente) con neutrones para crear átomos.

Los electrones tienen una carga eléctrica negativa, con una magnitud llamada algunas veces carga elemental o carga fundamental. Por esto se dice que un electrón tiene una carga de -1. Los protonestienen una carga del mismo valor, pero con polaridad opuesta, es decir +1. La carga fundamental tiene un valor de 1.602 x 10^-19coulombio.

Un átomo neutro tiene igual número de electrones y protones. Los electrones forman una nube alrededor del pequeño y denso núcleo, compuesto de neutrones y protones. Los electrones cargados negativamente son atraídos hacia el núcleo por los protones cargados positivamente. Algunas veces, los electrones se pueden liberar del átomo, llevando consigo su carga negativa y siguiendo a un ion con una carga neta positiva.

Los electrones pueden encontrarse en diferentes niveles de energía dentro de un átomo. Cuando los electrones se mueven de un nivel de energía a otro, absorben o emiten un fotón. Los electrones de diferentes átomos tienen diversas energías asociadas con la transición entre sus niveles de energía. Las diversas energías de los fotones emitidos o absorbidos por diversos elementos, sirven como "huellas digitales" que los científicos puede usar para identificar elementos específicos. Estas "huellas digitales", en forma de espectro de luz, o de fotones de otras longitudes de onda , nos permiten determinar, por ejemplo, que estrellas distantes están compuestas fundamentalmente de hidrógeno.

ELECTROLITOS
:Un electrolito o electrólito es cualquier sustancia que contiene iones libres, los que se comportan como un medio conductor eléctrico. Debido a que generalmente consisten en iones en solución, los electrólitos también son conocidos como soluciones iónicas, pero también son posibles electrolitos fundidos y electrolitos sólidos.

En fisiología, los iones primarios de los electrólitos son sodio (Na⁺), potasio (K⁺), calcio (Ca²⁺), magnesio (Mg²⁺), cloruro (Cl⁻), hidrógeno fosfato (HPO₄²⁻) y bicarbonato (HCO₃⁻).

Todas las formas de vida superiores requieren un sutil y complejo balance de electrólitos entre el medio intracelular y el extracelular. En particular, el mantenimiento de un gradiente osmóticopreciso de electrólitos es importante. Tales gradientes afectan y regulan la hidratación del cuerpo, pH de la sangre y son críticos para las funciones de los nervios y los músculos, e imprescindibles para llevar a cabo la respiración. Existen varios mecanismos en las especies vivientes para mantener las concentraciones de los diferentes electrólitos bajo un control riguroso.

Tanto el tejido muscular y las neuronas son considerados tejidos eléctricos del cuerpo. Los músculos y las neuronas son activadas por la actividad de electrólitos entre el fluido extracelular ofluido intersticial y el fluido intracelular. Los electrólitos pueden entrar o salir a través de la membrana celular por medio de estructuras proteicas especializadas, incorporadas en la membrana, denominadas canales iónicos. Por ejemplo, las contracciones musculares dependen de la presencia de calcio (Ca²⁺), sodio (Na⁺), y potasio (K⁺). Sin suficientes niveles de estos electrólitos clave, puede suceder debilidad muscular o severas contracciones musculares.

El balance de electrólitos se mantiene por vía oral o, en emergencias, por administración vía intravenosa (IV) de sustancias conteniendo electrólitos, y se regula mediante hormona, generalmente con los riñones eliminando los niveles excesivos. En humanos, la homeostasis de electrólitos está regulada por hormonas como la hormona antidiurética, aldosterona y la paratohormona. Losdesequilibrios electrolíticos serios, como la deshidratación y la sobrehidratación pueden conducir a complicaciones cardíacas y neurológicas y, a menos que sean resueltas rápidamente, pueden resultar en una emergencia médica.

IONES:Un ion ("el que va", en griego; ἰών [ion] es el participio presente del verbo ienai: ‘ir’) es una subpartícula cargada eléctricamente constituida por unátomo o molécula que no es eléctricamente neutra. Conceptualmente esto se puede entender como que, a partir de un estado neutro de un átomo o partícula, se han ganado o perdido electrones; este fenómeno se conoce como ionización.

Los iones cargados negativamente, producidos por haber más electrones que protones, se conocen como aniones (que son atraídos por el ánodo) y los cargados positivamente, consecuencia de una pérdida de electrones, se conocen como cationes (los que son atraídos por el cátodo).

Anión y catión significan:

• Anión ("el que va hacia abajo") tiene carga eléctrica negativa.
• Catión ("el que va hacia arriba") tiene carga eléctrica positiva.

Ánodo y cátodo utilizan el sufijo '-odo', del griego odos (-οδος), que significa camino o vía.

• Ánodo: ("camino ascendente de la corriente eléctrica") polo positivo".
• Cátodo: ("camino descendente de la corriente eléctrica") polo negativo".

Un ion conformado por un solo átomo se denomina ion monoatómico, a diferencia de uno conformado por dos o más átomos, que se denomina ion poliatómico.

Clases de iones

En los iones negativos, aniones, cada electrón, del átomo originalmente cargado, está fuertemente retenido por la carga positiva del núcleo. Al contrario que los otros electrones del átomo, en los iones negativos, el electrón adicional no está vinculado al núcleo por fuerzas de Coulomb, lo está por la polarización del átomo neutro. Debido al corto rango de esta interacción, los iones negativos no presentan series de Rydberg. Un átomo de Rydberg es un átomo con uno o más electrones que tiene un número cuántico principal muy elevado.

• Los cationes son iones positivos. Son especialmente frecuentes e importantes los que forman la mayor parte de los metales.Son átomos que han perdido electrones, como el oro.

Otros iones

• Un dianión es una especie que tiene dos cargas negativas sobre ella. Por ejemplo: el dianión del pentaleno es aromático.

• Un zwitterión es un ion con una carga neta igual a cero pero que presenta dos cargas aisladas sobre la misma especie, una positiva y otra negativa y, por lo tanto, es negativo.

• Los radicales iónicos son iones que contienen un número irregular de electrones y presentan una fuerte inestabilidad y reactividad.

Plasma

Se denomina plasma a un fluido gaseoso de iones. Incluso, se puede hablar de plasma en muestras de gas corriente que contengan una proporción apreciable de partículas cargadas. Se puede considerar a un plasma como un nuevo estado de la materia, (aparte de los estados sólido, líquido y gaseoso), concretamente el cuarto estado de la materia, puesto que sus propiedades son muy distintas a los estados usuales. Los plasmas de los cuerpos estelares contienen, de manera predominante, una mezcla de electrones y protones, y se estima que su proporción es del 99,9 por ciento del universo visible.

ATTE :

MARYJOSE SANTIAGO REYES 

ALMA DELIA RUIZ VENEGAS  

VIRIDIANA ARACELI SALAS SANTOS 

3° B