Conexión con el hogar Ejercicio de palabras Queridos familiares: palabras de vocabulario descubrir investigar lucidez inhibir ¡Los robots gobiernan! Conversemos sobre la posibilidad de construir un robot que ayude a los rescatistas a encontrar gente en problemas. palabras de ortografía resolución ingenio descansar descubrir informativo desiguales recobrar ingratitud desaparecido indistinto Usar prefijos. Voy a decir una a una las palabras de ortografía, sin prefijos. Dime si corresponde agregarles re-, im-, des- o in- y deletrea cada palabra. Algunas palabras base pueden tener más de un prefijo. Eso está bien. Si cometes un error, vuelve a intentarlo. © Macmillan/McGraw-Hill insalubre imparcialidad recompensar revisar despintar (doblar aquí) combatir Estoy leyendo ¡Estos robots son salvajes!, un artículo sobre la construcción de la próxima generación de robots. Estoy aprendiendo muchas cosas acerca de los robots y cómo están modelados con forma de cucarachas, escorpiones y langostas. Uniré estos hechos con lo que ya sé para hacer generalizaciones, que son amplios enunciados de lo que leí. Destrezas de la semana Comprensión: Hacer generalizaciones Vocabulario: Partes de la palabras: 45Raíces latinas Ortografía: Palabras con prefijos re, in, des e im Nombre 305 El candidato perfecto Pensemos en las características que debería tener alguien que se postula para un cargo en el gobierno. Podemos escribir una para cada categoría. Por ejemplo, para “Inteligencia” podemos decir que nuestro candidato habla cuatro idiomas. Después haremos un folleto que resalte las virtudes de nuestro candidato y las razones por las que debería ser elegido para el cargo. Honestidad Mi candidato es el mejor porque: Inteligencia • Generosidad © Macmillan/McGraw-Hill Sentido del humor • • Persuasión • 306 Trabajador Resumir Una generalización que puedes hacer, luego de leer este libro, Información importante Generalización es que los elementos tienen © Macmillan/McGraw-Hill Comprobar la comprensión diferentes propiedades. ¿Qué otras generalizaciones puedes El descubrimiento de los elementos Meish Goldish hacer luego de identificar algunos hechos de este libro? Contenido Usa las generalizaciones para Capítulo 1 ¿Qué es un elemento? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Pensar y comparar Capítulo 2 El aluminio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1. Vuelve a la página 8. ¿Qué generalizaciones puedes hacer acerca del elemento aluminio? (Generalizar) 2. ¿Cuál crees que fue el descubrimiento más importante, el aluminio, el helio o el yodo? Explica tu respuesta. (Evaluar) 3. ¿Por qué es importante entender las propiedades de los distintos materiales? ¿Para qué le es útil a las personas que no son científicos entender las propiedades de los materiales? (Analizar) El descubrimiento de los elementos� ��� ��������������� ������� ���������� resumir partes de este libro. 24 Capítulo 3 El yodo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Capítulo 4 El helio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Capítulo 5 La tabla periódica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Glosario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Índice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Comprobar la comprensión . . . . . . . . . . . . . . . . . .24 Mira a tu alrededor. Seguramente ves sillas de metal, una mesa de madera o una ventana de vidrio. ¿Hay alguna botella o un vaso de agua cerca? Afuera puedes ver árboles, pasto y el Sol. También personas y animales que se mueven por ahí. ¿En qué se parecen todas estas cosas? Están hechas de materia. Materia es cualquier cosa que tiene peso y ocupa un espacio. El metal, la madera, el vidrio y el agua son materia. El Sol es materia. Incluso el aire aunque no puedes verlo, es materia. © Macmillan/McGraw-Hill ¿Qué es un elemento? Índice agua, 2-6, 12, 17 metal, 2, 6, 8 aleación, 8 nitrógeno, 17 alga marina, 10-11 Oersted, Hans, 7 almidón, 13 oxígeno, 6-7, 17 alúmina, 7 peso atómico, 19,21 aluminio, 6-9, 19 átomo, 18-19 El descubrimiento de los elementos� ��� ��������������� ������� ���������� CAPÍTULO 1 propiedades, 8, 18, 20-22 compuesto, 6-7, 11 Ramsay, Sir William, 14 Courtois, Bernard, 10-11 sólido, 3-4, 11, 18 cristal, 11 tabla periódica, 5, 18-22 eclipse, 14-15 tiroides, 12 elemento, 2, 4-7, 10-11, uranio, 14-15, 19 13-22 yodo, 10-1 gas, 4-6, 8, 10-11, 16-18 helio, 14-17, 19 hidrógeno, 6, 16, 19 Janssen, Pierre, 14 líquido, 4-5, 10, 13, 18 Lockyer, Sir Norman, 14 materia, 2-5 Todo lo que ves se compone de materia. Mendeleyev, Dmitri, 5, 18-22 2 23 (página 13) átomo (Á-to-mo) la unidad más pequeña de un elemento, que conserva las propiedades del elemento (página 18) compuesto (com-PUES-to) toda sustancia formada por la combinación química de dos o más elementos que permanecen unidos por enlaces químicos que no se pueden separar por medios físicos; un compuesto tiene propiedades diferentes a las de los elementos que lo conforman (página 6) adquieren patrones fijos (página 11) elemento (e-le-MEN-to) sustancia pura que no se puede dividir en sustancias más simples (página 4) materia (ma-TE-ria) un sólido, un líquido o un gas; todo lo que tenga masa o volumen (página 2) peso atómico (PE-so aTÓ-mi-co) peso de un átomo de un elemento (página 19) propiedad (pro-pie-DAD) característica de la materia que se puede observar, como la masa, el volumen, el peso o la densidad (página 8) tabla periódica (TA-bla pe-RIÓ-di-ca) tabla en la que se ordenan todos los elementos químicos (página 5) cristal (cris-TAL) forma geométrica que toma un mineral cuando sus átomos y moléculas El descubrimiento de los elementos� ��� ��������������� ������� ���������� almidón (al-mi-DÓN) sustancia comestible blanca que muchas plantas fabrican y almacenan. No tiene sabor ni olor; las papas, el trigo, el maíz y el arroz contienen almidón © Macmillan/McGraw-Hill Glosario Las personas han estudiado la materia desde la antigüedad. Intentaban responder algunas preguntas, como, por ejemplo, ¿Qué es el viento? ¿Cómo puedes sentirlo y no verlo? ¿Qué es el agua? ¿Por qué se convierte en hielo? Para responder a estas preguntas, primero tuvieron que averiguar de qué se componía la materia misma. En la antigua Grecia, muchas personas creían que toda materia estaba compuesta por cuatro ingredientes: tierra, agua, fuego y aire. Los objetos eran diferentes debido a que contenían distintas cantidades de cada elemento. Un árbol, por ejemplo, tendría más o menos fuego que una roca. El agua era uno de cuatro ingredientes de la antigua Grecia. Los cubos de hielo son agua en forma sólida. El fuego era otro ingrediente que se encontraba en la materia. 22 3 Los científicos ahora saben de la existencia de más de 100 elementos. Algunos, como el hierro y el oro, se conocieron hace miles de años. Sin embargo, la mayor parte de los elementos se descubrió en los últimos 200 años. Sólido © Macmillan/McGraw-Hill La disposición de las tarjetas de Mendeleyev recibió el nombre de tabla periódica. Pero él vio que en algunas columnas había lugares en donde los elementos parecían no encajar. Dejó esos espacios en blanco. Sospechaba que algún día se llenarían cuando se descubriera un nuevo elemento. ¡Y eso fue exactamente lo que sucedió! Actualmente, la tabla periódica se ve un poco diferente a la original. Pero sigue basándose en el trabajo de Mendeleyev. ¡Que trabajo brillante! El descubrimiento de los elementos� ��� ��������������� ������� ���������� Actualmente los científicos entienden mejor la materia. Clasifican toda la materia como sólida, líquida o gaseosa. También saben de qué se compone realmente: de ingredientes llamados elementos. Cada elemento es puro, esto significa que no puede dividirse en partes más simples. La tabla periódica agrupa los elementos. 4 21 © Macmillan/McGraw-Hill Mendeleyev extendió sus 63 tarjetas en una hilera larga. Buscaba patrones y, en un momento de lucidez, encontró uno. Cada siete tarjetas había algo en común. Su segunda tarjeta era litio, un metal ligero. Su novena tarjeta era sodio, también un metal liviano. Su decimosexta tarjeta era potasio. También se trata de un metal ligero. Las tarjetas que iban entre éstas, no eran metales ligeros. Mendeleyev se entusiasmó bastante. ¡Los elementos tenían un orden! Mendeleyev fue el primero en organizar los elementos. Además, aprenderás acerca de Dimitri Mendeleyev (1834-1907), el hombre que organizó todos los elementos en una tabla, llamada tabla periódica. Esta tabla, que los científicos usan aún hoy, ordena los elementos y muestra cómo se asemejan. El descubrimiento de los elementos� ��� ��������������� ������� ���������� Mendeleyev extendió de nuevo sus tarjetas, esta vez en hileras de siete. Luego leyó las columnas de arriba hacia abajo. ¡En cada columna los elementos tenían propiedades similares! En este libro podrás leer acerca de algunos elementos y sobre los científicos que los descubrieron. Aprenderás lo que sus descubrimientos les enseñaron a las personas sobre la materia y cómo nos ayudan todavía hoy. 20 Líquido Gas 5 © Macmillan/McGraw-Hill El aluminio Un elemento es el aluminio. Es el metal más común sobre la Tierra. Sorprendentemente, no fue fácil descubrirlo. Los científicos no lo descubrieron hasta 1825. ¿Por qué se tardó tanto? Porque el aluminio nunca se encuentra solo. Siempre está mezclado con otros elementos. Junto con estos elementos forma un compuesto. Un compuesto es una combinación de elementos, diferente de los elementos originales que lo formaron. ) 0 El agua, por ejemplo, es un compuesto. Está formado por dos elementos, hidrógeno y oxígeno, que son gases. ) )0 )0 El agua está formado por hidrógeno y oxígeno. Entonces el agua es un compuesto de dos gases distintos. )0 Átomos diminutos de uranio vistos a través de un microscopio. El descubrimiento de los elementos� ��� ��������������� ������� ���������� CAPÍTULO 2 Incluyó detalles acerca de los átomos. Un átomo es la parte más pequeña de un elemento. Los átomos tienen diferentes pesos. Los átomos, en el aluminio, pesan más que los átomos de helio. El peso de un átomo en cualquier elemento se llama peso atómico. En cada tarjeta, Mendeleyev incluyó el peso atómico. Luego, organizó las tarjetas de los más livianos a los más pesados. )0 )0 Cobre 6 Azufre Cobalto Mercurio 19 La tabla periódica Hacia 1869, ya se habían descubierto 63 elementos. Algunos eran sólidos, otros líquidos y muchos más, gaseosos. © Macmillan/McGraw-Hill CAPÍTULO 5 Las cualidades de los elementos también eran diferentes. Tenían diferentes colores, reaccionaban de manera diferente al calor y al frío y se comportaban de manera distinta al combinarse con otros elementos. Un profesor de química ruso, Dimitri Mendeleyev, encontró la respuesta. Comenzó tomando 63 tarjetas. En cada una escribió el nombre de un elemento diferente y luego agregó información acerca del elemento. Bromo Carbono Para encontrar el otro elemento hubieran tenido que dividir el compuesto, pero no sabían cómo hacerlo. El descubrimiento de los elementos� ��� ��������������� ������� ���������� Los científicos de la época se hacían preguntas acerca de estos elementos ¿Cuál era la relación entre los 63 elementos? ¿Podrían agruparse de alguna manera? ¿Podía hacerse una lista según sus semejanzas y diferencias? En el siglo XVIII, los científicos conocían un compuesto llamado alúmina. Creían que estaba formado por dos elementos: oxígeno y otro elemento desconocido. Hans Oersted usó potasio y mercurio en su mezcla, lo que formó aluminio puro. Finalmente, en 1825, el químico danés Hans Oersted (1777-1851) encontró una manera. Primero hizo un nuevo compuesto. Mezcló aluminio con cloro. Luego, lo calentó con otros elementos. El proceso creó una pequeña cantidad de aluminio puro. No fue fácil, pero Oersted había descubierto un elemento. Más tarde, los científicos encontraron maneras más fáciles y aprendieron a producir grandes cantidades de aluminio puro. Zinc 18 7 © Macmillan/McGraw-Hill El aluminio tiene muchas propiedades que lo hacen muy útil. El metal puro es blando y puede doblarse o enrollarse, por eso las hojas de aluminio son un material popular para envolver alimentos. El aluminio no se oxida. Resiste el desgaste por la lluvia y por eso se usa para hacer marcos de ventanas y revestimientos exteriores para las casas. El aluminio también es muy liviano. Para muchos productos es mejor que los metales pesados. Se lo utiliza para fabricar bicicletas veloces y partes de muchos autos, pues los autos más livianos usan menos gasolina. Muchos productos se transportan en contenedores de aluminio; menos peso significa menores costos de transporte. El aluminio se calienta rápidamente Por eso se lo usa para fabricar ollas y sartenes. También se enfría rápido, por lo que es perfecto para las latas de refresco. Además, puede reciclarse. El descubrimiento de los elementos� ��� ��������������� ������� ���������� El aluminio puede hacerse más fuerte. Para ello se lo mezcla con otros metales. La mezcla de metales se llama aleación. Las aleaciones de aluminio son materiales de construcción fuertes. 8 Como al yodo, al helio también se lo utiliza en medicina. Ayuda a las personas con asma. Inhalan una mezcla de helio y oxígeno que les ayuda a respirar. La mezcla se desplaza por sus pulmones más fácilmente que el aire. Esto se debe a que el helio es más liviano que el aire. Los buceadores de aguas profundas también usan el helio. Al bucear, inhalan helio mezclado con oxígeno. Si respiraran aire normal, sentirían un gran dolor. La mezcla con helio ayuda a prevenir este problema. Los inhaladores abren las vías respiratorias y relajan los músculos de los pulmones. El helio ayuda a los buceadores a permanecer bajo el agua. 17 El descubrimiento de los elementos� ��� ��������������� ������� ���������� El helio es tan liviano que la gravedad no lo atrae. El gas sube hacia el espacio. Por eso se utiliza en los dirigibles y globos de cumpleaños. El helio puede mantener en el aire esos objetos. © Macmillan/McGraw-Hill Pronto los científicos aprendieron que el helio era especial, porque es un gas que pesa muy poco. De hecho, es el segundo elemento más liviano. 16 El aluminio se usa para toda clase de productos. 9 Otros elementos químicos se descubrieron por casualidad. Ése fue el caso del yodo. El yodo fue descubierto en 1811. El químico francés Bernard Courtois (1777-1838) investigaba las algas marinas. Durante un experimento las quemó y luego agregó ácido sulfúrico a las cenizas de las algas. Por accidente, agregó demasiado y se formó una nube de gas oscura de color púrpura, que se asentó sobre los objetos de metal del laboratorio. Algas marinas. © Macmillan/McGraw-Hill El yodo El descubrimiento de los elementos� ��� ��������������� ������� ���������� CAPÍTULO 3 El helio se descubrió durante un eclipse solar. 10 15 Un día, en 1868, un astrónomo francés llamado Pierre Janssen (1824-1907) observaba un eclipse de Sol. De pronto, vio algo sorprendente. El Sol emitía una onda de luz de un color que nunca había visto. Janssen sabía que el Sol se componía de diferentes elementos. Al calentar cada elemento, liberaba sus propios colores especiales. Los colores pueden servir para identificar a un elemento. Janssen observó cuidadosamente el extraño color. Sospechó que provenía de un elemento en el Sol que no se había descubierto todavía. Sir Norman Lockyer (1836-1920), un científico inglés, estuvo de acuerdo. Lockyer llamó helio al nuevo elemento. Tomó el nombre de la palabra griega helios, que significa “Sol”. Para entonces, la mayoría de los científicos estaba de acuerdo con la existencia de helio en el Sol, pero no creían que el elemento pudiera encontrarse en la tierra. Estaban equivocados. En 1895, el escocés Sir William Ramsay (1852-1916) descubrió helio en un metal llamado uranio. © Macmillan/McGraw-Hill El helio Cuando el gas se enfrió, Courtois notó que su forma había cambiado. Ya no era un gas, ahora era un sólido. Se había convertido en cristales oscuros y brillantes. Courtois había descubierto, por accidente, un elemento nuevo. Lo llamó yodo. El nombre viene de la palabra griega iodes, que significa “de color violeta”. El descubrimiento de los elementos� ��� ��������������� ������� ���������� CAPÍTULO 4 Actualmente, los científicos pueden producir yodo de distintas maneras; una de ellas es quemar algas marinas, al igual que Courtois. Cristales oscuros de yodo. El uranio se extrae de minas de uranio. 14 11 © Macmillan/McGraw-Hill El descubrimiento del yodo fue importante para la medicina. El cuerpo humano necesita yodo para que la glándula tiroides funcione adecuadamente. Esta glándula le permite al cuerpo crecer a un ritmo constante. La falta de yodo inhibe el crecimiento. El descubrimiento de los elementos� ��� ��������������� ������� ���������� Cuando las personas tienen problemas con la tiroides, los médicos les dan yodo. También lo usan para combatir enfermedades como el cáncer de tiroides. La glándula tiroides se encuentra en el cuello. Tu cuerpo obtiene yodo de distintas fuentes, como la sal, la leche, los huevos y los mariscos. 12 El yodo también tiene otros usos. Es un elemento que elimina las bacterias. Se lo puede utilizar para transformar el agua contaminada en agua bebible. Los médicos lo mezclan con alcohol y lo colocan sobre las heridas. Esto evita las infecciones. El yodo también se utiliza para hacer y probar productos. Combinado con la plata, se lo usa para fabricar películas para las cámaras. Los químicos lo utilizan para realizar pruebas de presencia de almidón en los alimentos. ¿Cómo funciona? Se coloca una gota de yodo en un alimento. Si tiene mucho almidón ¡se vuelve azul! Una mancha con yodo hace visibles las células bajo el microscopio. Una mezcla de yodo previene infecciones. 13