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Universidad Autónoma de Sinaloa
Dirección General de Escuelas Preparatorias
Academia de Química
Naturaleza Corpuscular de la Materia
y
Teoría Cinético-Molecular
M.C. JAVIER CRUZ GUARDADO IBQ. MARÍA ELENA OSUNA
SÁNCHEZ M.C. EVA DELIA ELENES PÉREZ
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Propósito Comprender la naturaleza discontinua
y corpuscular de la materia para explicar la
estructura y los cambios que sufre la misma.
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Introducción

• Según Pozo y Gómez Crespo (2001), las
  dificultades específicas en el aprendizaje de la
  química están determinadas por la forma en que el
  alumno organiza sus conocimientos a partir de sus
  propias teorías implícitas sobre la materia.
• La comprensión de las teorías científicas
  implicaría superar las restricciones que imponen
  las teorías implícitas (realismo ingenuo).
• Realismo ingenuo, visión del mundo centrada en
  sus aspectos perceptivos (las cosas son como las
  vemos).
• Así la comprensión de la química implicaría un
  cambio en la lógica a partir de la cual el alumno
  organiza sus teorías (cambio epistemológico)
  hasta llegar a lo que hoy se conoce como
  constructivismo o relativismo, caracterizado por
  una interpretación de la realidad a partir de
  modelos.

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Este realismo lleva a confundir los distintos
conceptos con propiedades reales o rasgos
materiales, lo que dificulta la comprensión del
modelo corpuscular de la materia y provoca la
atribución de propiedades macroscópicas a las
partículas constituyentes de la misma. Los
modelos o construcciones conceptuales ayudan a
explicar las propiedades de la materia desde la
perspectiva de un modelo concreto. De frente a
esta visión centrada en los hechos y en las
propiedades observables de las sustancias, se
hace necesario comprender la materia como un
complejo sistema de partículas en continua
interacción y en equilibrio, así como comprender
la conservación de propiedades no observables de
la materia (Pozo, J. I y Gómez, C., 2001).
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Desde el punto de vista de la enseñanza, nos
interesa conocer las dificultades conceptuales
del alumno en el aprendizaje de las teorías
químicas.

• Algunos investigadores como (Pozo y cols., 1991
  Gómez Crespo y cols., 1992), consideran que la
  mayor parte de los contenidos de la química
  elemental pueden organizarse en torno a tres
  núcleos conceptuales fundamentales
• La naturaleza corpuscular de la materia
• La conservación de propiedades de la materia
• Las relaciones cuantitativas.
• Estos tres núcleos estarían directamente
  relacionados con el uso de los tres esquemas
  conceptuales imprescindibles para la comprensión
  de la Química
• Interacción
• Conservación
• Cuantificación.

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Naturaleza Corpuscular de la Materia

• Una parte importante de los contenidos de química
  están dedicados a
• Explicar la naturaleza y las propiedades de la
  materia y los cambios que ésta puede
  experimentar.
• Para ello, se pretende que los estudiantes asuman
  que la materia
• Tiene una naturaleza discontinua
• Está formada por átomos, pequeñas partículas en
  continuo movimiento e interacción.
• Puede combinarse para dar lugar a estructuras
  más complejas.

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Estas nociones sobre la constitución de la
materia resultan fundamentales para describir y
explicar su estructura en los diversos estados en
que se nos presenta (explicar, por ejemplo, las
diferencias entre los tres estados sólido,
líquido y gaseoso), sus propiedades (por ejemplo,
la difusión de los gases o la dilatación de los
cuerpos) y en general todos los cambios que
tengan lugar en su estructura, tanto físicos como
químicos.
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Una concepción corpuscular de la materia,
considera que

• La materia tiene una estructura microscópica
• Es discreta y dinámica
• Hay vacío entre sus partículas
• La forma de las partículas no puede cambiar
• La materia es un sistema de interacción entre
  partículas.

Explica los fenómenos en función de las fuerzas
de interacción entre las partículas.
Las explicaciones desde esta concepción no tienen
referente macroscópico observable.
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Sin embargo, numerosos trabajos por ejemplo
Stavy, 1988 Llorens, 1991 Pozo y cols., 1991
Pozo y Gómez Crespo, 1997ª Pozo, Gómez Crespo y
Sanz, 1993) muestran cómo, al igual que ocurrió a
lo largo de la historia de la Ciencia los
estudiantes encuentran bastantes dificultades
para aceptar y utilizar el modelo corpuscular en
sus interpretaciones de las propiedades de la
materia y cómo este modelo interpretativo se
encuentra bastante alejado de la percepción y la
intuición inmediata.
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Aunque los alumnos lleguen a vislumbrar en
algunas tareas o situaciones la posibilidad de un
mundo discontinuo oculto en el mundo continuo que
ven a diario, tienden a regresar a sus teorías
intuitivas, mucho más próximas al mundo que los
rodea, por dos razones a) Es la creencia común
en el conocimiento cotidiano, en la enseñanza
entre las causas y los efectos, desde una
perspectiva realista atribuir a esas causas no
observables (partículas) propiedades similares a
las que poseen sus efectos (mundo observable). b)
Las dificultades que se presentan subyacen como
un problema de representación de lo no
observable.
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En general, puede decirse que la mayoría de los
alumnos utilizan muy poco el modelo corpuscular
en sus explicaciones cuando tienen que
interpretar algún fenómeno químico cotidiano
escolar. Así, cuando se enfrentan a un problema,
espontáneamente recurren a interpretaciones en
las que describen el fenómeno a partir de las
propiedades macroscópicas de la materia, mucho
más cercanas a las dimensiones físicas del
mundo real, frente a las microscópicas del modelo
corpuscular.
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Tabla 1.1 Interpretación de la materia como un
sistema de partículas en interacción.
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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Sugerencias para mejorar la comprensión

• La enseñanza debe permitir a los alumnos
  desarrollar y revisar sus ideas y expresarlas en
  un ambiente seguro.
• Tomar en cuenta que la invisibilidad de las
  partículas a simple vista implica que nuestra
  mente vea los materiales como si fueran
  continuos.
• Proporcionar a los estudiantes una idea del
  tamaño de las partículas y muéstre su pequeñez
  mediante diferentes imágenes, de objetos que
  normalmente no podemos ver a simple vista, por
  ejemplo, las bacterias, virus, etc. Pregunte de
  qué están hechos. Los átomos deben ser más
  chicos que estos microorganismos!
• Integrar la idea de las partículas con otros
  temas, por ejemplo, reacciones químicas y cambios
  de estado.

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Teoría cinético-molecular

• Toda la materia está constituida por distintos
  tipos de partículas, no perceptibles a simple
  vista.
• Entre las partículas existe vacío.
• Cada tipo de partícula tiene una masa, tamaño y
  forma propios.
• Las partículas se encuentran en movimiento
  continuo de vibración y/o traslación al azar.
• Existen fuerzas de interacción entre las
  partículas.

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La Teoría Cinética Molecular en los Sólidos

• Las partículas están muy próximas, casi
  adyacentes
• Las partículas están ordenadas
• Las partículas vibran en vez de moverse

Red cristalina del Fe
Red Cristalina
Amorfo
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Diamante
Fullereno o Futboleno
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(No Transcript)
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La Teoría Cinético-Molecular en los líquidos

• Las partículas están menos separadas que en los
  gases.
• Las fuerzas de atracción entre las partículas son
  más débiles que en los sólidos.
• Las partículas están menos desordenadas que en
  los gases.
• Las partículas se mueven con menor velocidad que
  en los gases.

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(No Transcript)
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La Teoría Cinética-Molecular en los Gases

• Las partículas se encuentran a una separación
  mucho mayor respecto a su propio tamaño.
• El movimiento continuo de las partículas es
  rápido y aleatorio.
• La energía cinética promedio de las partículas
  es proporcional a la temperatura.
• Las partículas chocan unas con otras y con las
  paredes del recipiente, sin pérdida de energía
  (choques elásticos)

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(No Transcript)
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(No Transcript)