Átomos y Moléculas - Química Básica
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Questions and Answers

¿Cuál es una causa de la gran cantidad de trabajos en áreas como la neurobiología y la biología molecular?

  • La falta de interés de los científicos en temas ancestrales.
  • La necesidad de comunicar resultados a colegas de otras especialidades.
  • La escasez de bibliotecas y centros de obtención de datos.
  • El interés en responder interrogantes ancestrales y la necesidad de nuevos medicamentos. (correct)
  • ¿Qué problema enfrentan los científicos de diferentes áreas al comunicarse entre ellos?

  • La falta de interés en trabajar en equipo.
  • El poco volumen de trabajos producidos en sus campos.
  • La dificultad para entender los resultados de otras especialidades debido a la diversificación. (correct)
  • La falta de especialización en sus áreas.
  • ¿Qué sucede con los electrones en un enlace covalente?

  • Se transfieren de un átomo a otro.
  • Se pierden completamente por los átomos.
  • Se comparten entre los átomos involucrados. (correct)
  • Se mantienen fijos en sus átomos originales.
  • ¿Qué se menciona como una consecuencia de las necesidades humanas en la investigación científica?

    <p>La búsqueda de nuevos medicamentos y tratamientos. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Por qué los átomos forman enlaces covalentes?

    <p>Para alcanzar un nivel energético exterior completo y estable. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se afirma sobre el proceso de la ciencia?

    <p>Es un proceso dinámico que ocurre en las mentes de los científicos. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuántos enlaces covalentes puede formar un átomo de carbono?

    <p>Cuatro (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuántos elementos se mencionan que existen en la Tierra?

    <p>92 (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué forma geométrica adoptan los orbitales de un átomo de carbono cuando se enlaza covalentemente con otros cuatro átomos?

    <p>Un tetraedro. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la partícula más pequeña de un elemento?

    <p>El átomo. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuántos electrones participan en un enlace covalente doble?

    <p>Dos pares de electrones. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué elemento es responsable del color rojo de la sangre?

    <p>El hierro. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se representa un enlace covalente doble en las fórmulas estructurales?

    <p>Dos guiones paralelos. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se utiliza el calcio para construir en los seres vivos?

    <p>Conchas, huesos, dientes y cáscaras de huevo. (A)</p> Signup and view all the answers

    Según el texto, ¿cómo se pueden considerar los enlaces iónicos, covalentes polares y covalentes?

    <p>Como versiones diferentes del mismo tipo de enlace con diferentes grados de atracción electrónica. (C)</p> Signup and view all the answers

    Según el texto, ¿cuál de los siguientes átomos NO es comúnmente encontrado en los enlaces covalentes formados por un átomo de carbono?

    <p>Calcio (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué partícula subatómica determina las propiedades químicas de un átomo?

    <p>Electrones (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué define el número atómico de un elemento?

    <p>El número de protones en el núcleo. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué son los isótopos?

    <p>Átomos del mismo elemento con diferente número de neutrones. (A)</p> Signup and view all the answers

    Si un átomo tiene un número atómico de 6, ¿qué se puede afirmar con certeza?

    <p>Tiene 6 protones. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿En qué se diferencian los isótopos de un elemento?

    <p>En su número de neutrones. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre cuando un electrón se mueve a un nivel energético más bajo?

    <p>Libera energía. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué son los isótopos radiactivos?

    <p>Isótopos con núcleos inestables que emiten energía. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué determina la distancia de un electrón al núcleo en un modelo simplificado?

    <p>La cantidad de energía potencial del electrón. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una característica clave de los átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno que los hace importantes para la vida?

    <p>Necesitan ganar electrones para completar sus niveles de energía exteriores. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Por qué la estabilidad de los enlaces covalentes formados por los átomos pequeños es crucial en las moléculas biológicas?

    <p>Porque los electrones compartidos se mantienen próximos a los núcleos, haciendo que las moléculas sean muy estables. (D)</p> Signup and view all the answers

    Con la excepción del hidrógeno, ¿qué capacidad adicional tienen los átomos de carbono, oxígeno y nitrógeno?

    <p>Formar enlaces con dos o más átomos. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una diferencia clave entre los sistemas vivos y no vivos a pesar de estar compuestos por los mismos elementos químicos?

    <p>En los sistemas vivos, los átomos se combinan de manera muy específica. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el componente principal en peso de la bacteria Escherichia coli?

    <p>Agua. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué función principal cumplen las macromoléculas en la E. coli además de ser estructurales?

    <p>Regulan la función celular y almacenan información genética. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué estructura fundamental de la E. coli se forma por la interacción de macromoléculas con el agua?

    <p>Una membrana delicada y flexible. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿De qué manera la E. coli muestra características de un organismo vivo?

    <p>Puede transformar energía y reproducirse a través de su interacción con el medio. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo interactúan las moléculas de agua con los iones durante la disolución?

    <p>Las moléculas de agua se aglomeran alrededor de los iones, separándolos. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué característica del agua permite que actúe como disolvente para sustancias iónicas y moléculas polares?

    <p>La polaridad de sus moléculas. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de moléculas son consideradas hidrofílicas?

    <p>Moléculas polares que se disuelven rápidamente en agua. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la razón por la que las moléculas polares se disuelven en agua?

    <p>Las regiones cargadas de las moléculas polares atraen a las moléculas de agua. (B)</p> Signup and view all the answers

    Según el texto, ¿qué característica impide que las grasas se disuelvan en agua?

    <p>La ausencia de regiones cargadas (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la principal diferencia entre las células de E. coli y las células humanas según el texto?

    <p>Las células humanas son parte de un organismo pluricelular y tienen funciones especializadas. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo interactúan las E. coli con las células del tracto intestinal humano?

    <p>Viven en estrecha asociación, pero las interacciones son generalmente imperceptibles. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre cuando se toman antibióticos que afectan la flora intestinal?

    <p>Se reduce la población de E. coli y puede causar infecciones por otros microorganismos. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se entiende por 'niveles de organización biológica' según el texto?

    <p>La interacción entre componentes que determinan las propiedades de cada nivel, desde subatómico hasta la biosfera. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la principal función de los sensores en E. coli según el texto?

    <p>Detectar y moverse hacia los alimentos y alejarse de sustancias nocivas. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué similitud crucial comparten las células de E. coli y las células humanas dentro del contexto del texto?

    <p>La presencia de los mismos seis tipos de átomos en proporciones similares. (C)</p> Signup and view all the answers

    Según el texto, ¿cuál es una característica que distingue a las células humanas de las células de E. coli?

    <p>Las células humanas están especializadas para tareas específicas dentro de un organismo. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ilustra la interacción entre E. coli, otras células del tracto intestinal humano y el uso de antibióticos?

    <p>El delicado equilibrio en las interacciones biológicas y sus consecuencias. (B)</p> Signup and view all the answers

    Flashcards

    Biología

    La disciplina que estudia la vida y los organismos vivos.

    Investigación científica

    El proceso dinámico de adquisición de información, análisis y comunicación en la ciencia.

    Átomo

    La unidad básica de la materia, compuesta por un núcleo y electrones.

    Elemento

    La forma más pura de un tipo de materia. No se puede descomponer en sustancias más simples.

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    Reactividad

    La capacidad de un elemento para combinarse con otros.

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    Compuesto

    Sustancia formada por la combinación de dos o más elementos en proporciones fijas.

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    Biología molecular

    El estudio de la vida a nivel molecular.

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    Neurobiología

    Estudio de la estructura y funcionamiento del sistema nervioso.

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    Estructura del núcleo atómico

    El núcleo de un átomo está formado por protones con carga positiva y neutrones sin carga (excepto en el hidrógeno, que solo tiene un protón).

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    Número atómico

    El número atómico de un elemento es el número de protones que posee cada átomo de ese elemento.

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    Peso atómico

    El peso atómico de un átomo es aproximadamente la suma del número de protones y neutrones en su núcleo.

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    Electrones

    Los electrones son partículas con carga negativa que orbitan alrededor del núcleo del átomo. Determinan las propiedades químicas del elemento.

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    Isótopos

    Átomos del mismo elemento con el mismo número de protones pero diferente número de neutrones.

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    Isótopos radiactivos

    Algunos isótopos son radiactivos, es decir, su núcleo es inestable y emite energía para alcanzar una configuración más estable.

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    Energía de los electrones

    La energía de un electrón está relacionada con su distancia al núcleo. Cuanto más lejos está del núcleo, más energía tiene.

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    Energía de posición

    La energía de posición de un electrón es la energía que posee debido a su posición en el átomo.

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    Enlace Covalente

    Los electrones de un enlace covalente se comparten entre dos átomos, permitiendo que cada átomo complete su nivel de energía exterior y se estabilice.

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    Capacidad del Carbono

    El átomo de carbono puede formar hasta cuatro enlaces covalentes debido a que tiene cuatro electrones en su nivel de energía exterior.

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    Orbitales del Carbono

    Cuando un átomo de carbono forma cuatro enlaces covalentes, sus electrones forman nuevos orbitales que se orientan hacia los vértices de un tetraedro.

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    Tipos de Enlace

    Los enlaces iónicos, covalentes polares y covalentes son diferentes tipos de enlaces que dependen del grado de atracción que los átomos ejercen sobre los electrones.

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    Enlace Covalente Simple

    Un enlace covalente simple está formado por un par de electrones compartidos entre dos átomos, como en la molécula de H2O.

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    Enlace Covalente Doble

    Un enlace doble está formado por dos pares de electrones compartidos entre dos átomos, como en la molécula de CO2.

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    Importancia de los Enlaces Covalentes en Sistemas Vivos

    Los enlaces covalentes son cruciales para la formación de moléculas en los sistemas vivos, permitiendo la unión de átomos para crear estructuras complejas.

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    El Carbono: Un Átomo Único

    La capacidad del átomo de carbono para formar enlaces covalentes explica su importancia en la química orgánica y en la vida.

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    Solubilidad de sustancias iónicas en agua

    Las moléculas de agua se aglomeran alrededor de los iones con carga y los separan, permitiendo que sustancias iónicas se disuelvan en agua.

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    Solubilidad de moléculas polares en agua

    Las moléculas polares, como los azúcares, tienen regiones con carga parcial positiva o negativa, atrayendo moléculas de agua y disolviéndose en ella.

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    Moléculas hidrofílicas

    Las moléculas que se disuelven fácilmente en agua debido a su atracción por las moléculas de agua se llaman hidrofílicas.

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    Moléculas hidrofóbicas

    Las moléculas no polares, como las grasas, no se disuelven en agua porque no tienen carga parcial y no atraen las moléculas de agua.

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    Importancia de la solubilidad en los sistemas biológicos

    La capacidad del agua para disolver diferentes sustancias es esencial para la vida. Permite el transporte de nutrientes, la eliminación de desechos y la regulación de reacciones químicas dentro de los organismos.

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    Importancia de C, H, O, N, P, S

    Los átomos de estos elementos necesitan ganar electrones para completar sus niveles de energía exteriores, lo que los hace reactivos y propensos a formar enlaces covalentes.

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    Características de enlaces covalentes

    Estos elementos forman moléculas estables y complejas debido al tamaño pequeño de sus átomos y la formación de fuertes enlaces covalentes con múltiples átomos.

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    Relación entre organismos vivos y leyes físicas

    Los organismos vivos obedecen las leyes de la física y la química, estando compuestos por los mismos átomos y moléculas que las cosas inanimadas.

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    Organismos vivos como sistemas complejos

    Cada organismo, incluso una bacteria como E. coli, contiene moléculas específicas que trabajan juntas para formar estructuras y realizar funciones vitales.

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    Función de macromoléculas en organismos

    Las macromoléculas, como las proteínas y los ácidos nucleicos, desempeñan funciones esenciales en los organismos, desde estructuras hasta funciones celulares.

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    Función de membranas celulares

    Las membranas celulares son estructuras delicadas que encierran los componentes de las células, separando el interior de la célula del exterior.

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    La célula como unidad de vida

    Las células son unidades básicas de la vida, capaces de funciones vitales como la transformación de energía, el crecimiento y la reproducción.

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    Intercambio de información genética

    Los organismos pueden intercambiar información genética, lo que permite la evolución y adaptación a través de generaciones.

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    Movimiento de organismos unicelulares

    Los organismos unicelulares, como la E. coli, son capaces de detectar estímulos externos como nutrientes o sustancias nocivas y responder a ellos mediante movimientos.

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    Relación entre E. coli y células intestinales

    La E. coli vive en el intestino humano en íntima asociación con las células que forman el recubrimiento intestinal.

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    Comparación entre E. coli y células humanas

    Las células humanas y la E. coli comparten similitudes a nivel molecular, como la composición de átomos, pero las células humanas son mucho más grandes y complejas.

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    Organismos pluricelulares

    Las células humanas forman parte de un organismo pluricelular, especializado en diferentes funciones para el bienestar del organismo completo.

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    Interacción entre E. coli y otras células

    La interacción entre la E. coli y otras células, como las células del intestino humano, es esencial para el equilibrio y la salud.

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    Impacto de los antibióticos en el ecosistema intestinal

    Los antibióticos pueden afectar el equilibrio del ecosistema intestinal, eliminando no solo las bacterias que causan infecciones, sino también otras bacterias beneficiosas.

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    Niveles de organización biológica

    Los niveles de organización biológica representan la jerarquía de complejidad, desde lo subatómico hasta la biosfera, donde las interacciones entre componentes determinan las propiedades de cada nivel.

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    E. coli como ejemplo de niveles de organización

    Las interacciones entre E. coli y otras células en el intestino humano ilustran el concepto de niveles de organización biológica.

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    Study Notes

    Átomos y Moléculas

    • La materia está formada por combinaciones de elementos. Existen aproximadamente 92 elementos en la Tierra.
    • Algunos ejemplos conocidos son: carbono (diamantes, grafito), oxígeno (aire), calcio (conchas, huesos) e hierro (sangre).
    • El átomo es la partícula más pequeña de un elemento.
    • El núcleo del átomo contiene protones (carga positiva) y neutrones (sin carga). El hidrógeno es la excepción, que no tiene neutrones.
    • El número atómico es igual al número de protones.
    • El peso atómico es la suma de protones y neutrones.
    • Las propiedades químicas están determinadas por los electrones (carga negativa) que se encuentran fuera del núcleo, y su número es igual al de protones.
    • Los isótopos son átomos del mismo elemento con diferente número de neutrones, por lo que difieren en peso atómico pero no en número atómico.
    • La mayoría de los elementos tienen múltiples isótopos.
    • Algunos isótopos son radiactivos, lo que significa que su núcleo es inestable y emite energía al cambiar a una forma más estable. La energía liberada puede ser en forma de partículas subatómicas o radiación electromagnética.

    Electrones y Energía

    • Los electrones más cercanos al núcleo tienen menos energía que los más alejados.
    • Los electrones tienden a ocupar los niveles de energía más bajos disponibles.
    • La energía puede impulsar un electrón a un nivel de energía más alto, y su regreso a un nivel más bajo libera energía.
    • La distancia de un electrón al núcleo está determinada por su energía potencial.
    • Los átomos que necesitan electrones para completar su capa exterior tienden a formar enlaces covalentes.
    • El hidrógeno puede formar enlaces covalentes con otros átomos que necesiten electrones.
    • El carbono es crucial en sistemas vivos debido a su capacidad de formar hasta cuatro enlaces covalentes.
    • Los enlaces covalentes del carbono se pueden formar con diferentes átomos (hidrógeno, oxígeno, nitrógeno) u otros átomos de carbono.
    • Los orbitales del carbono se orientan hacia los vértices de un tetraedro cuando forma cuatro enlaces covalentes.

    Enlaces químicos

    • Los enlaces iónicos, polares y covalentes son diferentes versiones del mismo tipo de enlace, variando en la atracción de electrones entre átomos que se combinan.
    • La capacidad de ganar electrones para completar la capa exterior es fundamental para la formación de enlaces covalentes en algunos elementos.
    • Los átomos pequeños forman moléculas estables.
    • Muchos átomos pueden unirse a otros en configuraciones complejas, lo que lleva a moléculas complejas.

    Niveles de organización Biológica

    • Los organismos vivos siguen las leyes físicas y químicas.
    • Están compuestos de los mismos átomos y moléculas que las cosas inanimadas, pero con diferencias.
    • Ejemplos: bacterias (E. coli), células humanas.
    • E. coli: contiene agua, 5,000 macromoléculas diferentes (algunas estructurales, regulatorias, genéticas) y una membrana que las encierra.
    • E. coli puede transformar energía, intercambiar información genética y moverse activamente.
    • Las células humanas son mayores, más complejas y parte de un organismo pluricelular, con especializaciones en funciones.
    • Las células interactúan dentro del organismo (tracto intestinal); por ejemplo, con antibióticos.
    • En cada nivel biológico, la interacción entre componentes determina las propiedades de ese nivel.
    • Moléculas polares (como el agua) son solventes para moléculas iónicas y polares (hidrofílicas).

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    Este cuestionario explora los fundamentos de los átomos y moléculas, incluyendo la estructura del átomo, los elementos y sus isótopos. Aprenderás sobre las propiedades químicas y el papel de los electrones en la formación de distintas sustancias. Ideal para aquellos que estudian química básica.

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