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Representación con modelos de partículas en el estudio de la química

Objetivos

Este material interactivo digital está diseñado para estudiantes de las asignaturas de Química I del Colegio de Ciencias y Humanidades (CCH) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), sin embargo, puede ser utilizado por cualquier alumno que desee:

  • Ejercitar y comprender la representación de los conceptos básicos de química (elemento, compuesto, mezcla y reacción química) mediante modelos de partículas.
  • Traducir la simbología química de fórmulas o ecuaciones químicas a modelos de representación de partículas.
  • Reducir la generación de residuos derivados del uso de materiales como papel, plastilina, unicel, popotes, ligas, etc.; empleados comúnmente para el estudio de modelos de representación, utilizando en cambio un recurso interactivo digital .
  • Establecer relaciones entre lo macroscópico (lo que se puede ver) y nanoscópico (átomos y moléculas) mediante un modelo que lo represente.

Lo anterior se realizará a través de ejemplos, ejercicios y cuestionarios presentados en este material interactivo, que involucran diferentes representaciones con modelos de partículas, como una opción alternativa a la práctica realizada en el salón de clases. Debido a que, en este último caso, se requiere de tiempo e instalaciones que no siempre están disponibles.

¡No olvides que, en la medida en que te esfuerces y que aproveches tu tiempo y recursos, se verán los resultados que deseas!

Estudiando

Fotografía 1. Estudiando. Obtenida de flickr.com (CC BY-NC-ND 2.0)

Modelos de representación

El comportamiento de la materia y sus cambios

En la química, es de principal interés estudiar el comportamiento de la materia y de sus cambios. Esto se puede hacer de dos formas: directamente, cuando se puede observar algo a simple vista porque su tamaño lo permite (escala  macroscópica), como los comportamientos que vemos en la vida cotidiana o en el laboratorio; o cuando se desea estudiar la estructura interna de la materia, que está más allá del límite de la capacidad visual, por ser demasiado pequeño (escala submicroscópica o nanoscópica), como es el caso de los átomos o las moléculas, que no los podemos ver ni utilizando un potente microscopio.

Científica

Fotografía 2. Científica observando un modelo molecular. Obtenida de flickr.com (CC BY-ND 2.0)

¿Qué son los modelos de representación y por qué son importantes en el estudio de la química?

La ciencia es una actividad particularmente humana y creativa, orientada a elaborar modelos para explicar la realidad, entendiendo que tienen límites en su validez y, por lo tanto, se encuentra en constante evolución.

Un modelo es una representación de la realidad, de algo que no podemos ver o manipular fácilmente. Por ejemplo, hay modelos a escala del sistema solar, de una casa, de un avión o un automóvil; que representan a esos objetos que son demasiado grandes para manipular. Por otro lado, también se utilizan modelos cuando los objetos son muy pequeños, como las bacterias, las células, las moléculas o los átomos. 

Los científicos, profesores o alumnos utilizan los modelos para representar fenómenos u objetos que no podemos ver a simple vista y, de esta forma, poder explicarlos y comprenderlos. Para estos modelos comúnmente se utilizan materiales diversos como canicas, esferas de unicel, plastilina, palillos, papel, etc. Pero, en los últimos años, se ocupan los modelos de representación digitales o en 3D en sustitución de los materiales anteriores.

Cafeína

Imagen 1. Modelo computacional de la molécula de cafeína. Obtenida de flickr.com (CC BY-ND 2.0)

Autor: M. en I. Ricardo Arturo Trejo De Hita

Profesor del Área de Ciencias Experimentales, CCH Sur, UNAM

Fecha de actualización: enero de 2019

Trabajo realizado con el apoyo de la iniciativa UNAM-DGAPA-INFOCAB. Clave de proyecto PB-201417 Etapa 28