1. Química
FENOMENOS NUCLEARES Y SUS
APLICACIONES
CLASE 1

2. APRENDIZAJES
ESPERADOS
• Comprender el concepto de diagrama atómico
• Identificar en un diagrama atómico: el número
atómico, número másico, protones, neutrones
y electrones
• Diferenciar los tipos de átomos: isótopos,
isóbaros, isótonos e isoelectrónicos.

3. HABILIDADE
S
Las habilidades que se desarrollarán en
esta clase son:
• Reconocimiento
• Comprensión
• Análisis
• Aplicación

4. CONCEPTOS IMPORTANTES
El ÁTOMO unidad básica de toda la materia.
Se compone básicamente de neutrones, protones y
electrones que se llaman partículas subatómicas.

5. PARTÍCULAS
SUBATÓMICAS
Partícula Carga Masa
Protón (p+) +1 1
Neutrón (n) 0 1
Electrón (e-) -1 1/1840

6. Número Atómico Z
Indica el nº de protones del núcleo
Z = p+
Átomo neutro p+ = e-
Z = p+ = e-

7. Nº Protones 11
11 Na :
Nº Electrones 11
19K :
Nº Protones 19
Nº Electrones 19
17 Cl :
Nº Protones 17
Nº Electrones 17

8. Número Másico A
Es la suma entre los protones y neutrones
A = p + + n0
Como Z = p+ se cumple A = Z + n0
Despejando los p+ + n0 tenemos
p + = A - n0 n0 = A – p+

9. Diagrama Atómico
Es la representación del átomo de un elemento
A = Nº másico
Z = Nº atómico
X = Carga iónica
E = Símbolo del
elemento

10. IONES
Catión: - pierden electrones
- Tienen Carga positiva
Ej: 11 Na+

11. IONES
Anión: - Ganan electrones
- Tienen carga negativa
Ej: 17Cl-

12. DETERMINACIÓN DE
PARTÍCULAS ATÓMICAS
79 Protones Neutrones Electrones
Br- 35 44 36
35
24 Protones Neutrones Electrones
Mg2+ 12 12 10
12
48 Protones Neutrones Electrones
Ti
22 26 22
22

13. AHORA APLIQUEMOS
• Completa el cuadro con los datos correspondientes.
Diagrama Z A Nº de p+ Nº de n Nº de ē
Atómico
Hidrógeno (H) 1 1
Helio 2 4
(He)
Carbono 6 12
(C)
14
Nitrógeno (N)
7 N
Magnesio (Mg) 12 12
Fósforo 31 15
(P)
Calcio 20 20
(Ca)

14. TIPOS DE ATOMOS
ISÓTOPOS
-Átomos de un
mismo elemento
-Tienen = Z y ≠ A

15. TIPOS DE ATOMOS
ISÓBAROS
-Átomos de
distintos elementos
-Tienen = A y ≠ Z

16. TIPOS DE ATOMOS
ISÓTONOS
-Átomos de
distintos elementos
-Tienen = n
(neutrones), ≠ Z y
≠A

17. TIPOS DE ATOMOS
ISOELECTRÓNICOS
Son átomos que tienen igual números de
electrones.
Ejemplo
10Ne; 11Na+; 12Mg2+; 9F- = 10 e-

18. AHORA APLIQUEMOS
• Qué tipo de átomos son estos?
A B
C
D

19. Química
FENOMENOS NUCLEARES Y SUS
APLICACIONES
CLASE 2

20. APRENDIZAJES
ESPERADOS
• Calcular la masa atómica promedio de un
elemento a partir de sus isótopos.

21. HABILIDADE
S
Las habilidades que se desarrollarán en
esta clase son:
• Reconocimiento
• Comprensión
• Análisis
• Aplicación

22. Cálculo de la masa
atómica
Para determinar las masas atómicas relativas de
los elementos se hace un promedio “ponderado”
de las masas atómicas relativas de cada isótopo
perteneciente a dicho elemento. Promedio
ponderado significa que se tiene en cuenta la
abundancia isotópica en la naturaleza..

23. Cálculo de la masa
atómica
Por ejemplo el cloro se presenta en la naturaleza
como:
Podemos ver que 35,45 es el valor de la masa
atómica relativa del cloro que depende de la
abundancia relativa de los dos isótopos que
posee.

24. AHORA APLIQUEMOS
• Realiza las actividades propuestas de la
página 3 de la guía

25. Química
FENOMENOS NUCLEARES Y SUS
APLICACIONES
CLASE 3

26. APRENDIZAJES
ESPERADOS
•Diferenciar las reacciones químicas de las
reacciones nucleares
•Distinguir las diferentes clases de emisiones
radiactivas y sus propiedades.

27. HABILIDADE
S
Las habilidades que se desarrollarán en
esta clase son:
• Reconocimiento
• Comprensión
• Análisis
• Aplicación

28. INTRODUCCION
La Química Nuclear trata los
cambios naturales y artificiales en
los átomos, concretamente en sus
núcleos, así como también, las
reacciones químicas de las
sustancias que son radiactivas.
La radiactividad natural es el
modelo que más se conoce de la
química nuclear. Dentro de ella se
estudian los efectos que provocan
sobre las sustancias, las emisiones
radiactivas alfa, beta y gamma.

29. Reacciones Nucleares v/s Reacciones
Químicas
REACCIONES QUIMICAS REACCIONES NUCLEARES
1. Los átomos se reordenan por la ruptura y 1. Los elementos (o los isótopos de los mismos
formación de enlaces químicos. elementos) se inter-convierten los unos en los
2. Sólo los electrones extra-nucleares otros.
están implicados en la ruptura y 2. Pueden estar implicados protones, neutrones,
formación de los enlaces. electrones y otras partículas elementales.
3. Las reacciones se acompañan por 3. Las reacciones van acompañadas por la
la absorción o liberación de cantidades absorción o liberación de cantidades enormes de
de energía relativamente pequeñas. energía.
4. Las velocidades de reacción se ven 4. Las velocidades de reacción, por lo general, no
afectadas por la temperatura, presión, se ven afectadas por la temperatura, la presión o
concentración y catalizadores. los
5. Se conserva la masa (Ley de Lavoisier) El catalizadores.
número total de protones y neutrones en los 5. Además, el número total de cargas nucleares
productos y en los reactantes debe ser el mismo en los productos y en los reactantes debe ser el
6. No se ven afectados los núcleos atómicos mismo (conservación de la carga nuclear).
6. Se ven afectados los núcleos atómicos.

30. EMISIONES RADIACTIVAS
1. Veamos el video sobre emisiones radiactivas:
http://www.youtube.com/watch?v=mmOiD6u3kRE&f

31. Partículas Radioactivas
Los isotopos naturales liberan 3 tipos de radiación:
Partículas alfa, partículas beta y partículas gamma.
- PARTICULAS ALFA: son partículas cargadas
positivamente compuestas por dos neutrones y dos protones
que se emiten de los núcleos a una velocidad aproximada a 0,1
de la velocidad de la luz (muy rápido)
* Comparada con las otras partículas estas tienen el poder de
penetración mas bajo, pueden ser detenidos por una hoja de
papel.
* Cuando un núcleo radiactivo emite una partícula alfa se
convierte en un núcleo con una masa y un número atómico de
2 unidades menor.

32. EJEMPLO:
238 4 234
U He + Th
92 2 90
Una partícula alfa contiene 2 protones y 2 neutrones
(y es similar a un núcleo He

33. - PARTICULAS BETA: Son flujos de electrones (beta
negativas) o positrones (beta positivas) resultantes de la
desintegración de los neutrones o protones del núcleo cuando
éste se encuentra en un estado excitado.
- Es desviada por campos magnéticos y viajan a una velocidad
muy alta, similar a las de las partículas alfa. Cuando un átomo
expulsa una partícula beta, su número atómico aumenta o
disminuye una unidad.
* A diferencia de las alfa estas penetran un mayor espesor de
materia antes de ser absorbidas (pueden penetrar entre 1 y 2
pulgadas) pueden ser detenidos por una lamina de aluminio de
1 cm de espesor.

34. Existen tres tipos de radiación beta:
La radiación beta(-) : que consiste en la emisión espontánea de
electrones por parte de los núcleos.
Cuando un átomo emite una partícula b, la masa del átomo no cambiará
(puesto que no hay cambio en el número total de partículas nucleares),
sin embargo el número atómico aumentará (porque el neutrón se
transmutó en un protón adicional).
14 0 14
C e -
+ N
6 1 7

35. Existen tres tipos de radiación beta:
La radiación beta(+) : en la que un protón del núcleo se desintegra y da
lugar a un neutrón, a un positrón o partícula Beta+ y un neutrino.
La captura electrónica: que se da en núcleos con exceso de protones, en
la cual el núcleo captura un electrón que se unirá a un protón del núcleo
para dar un neutrón.

36. Cuando un elemento experimenta el proceso de
captura de electrones, su número atómico disminuye
en 1, mientras que su número másico permanece
inalterado.
Ejemplos de este tipo de reacción nuclear son:

37. - PARTICULAS GAMMA: No poseen carga ni masa; son
un tipo de energía electromagnética que llega a moverse a la
velocidad de la luz.
Poseen un poder de penetración hasta de 100 cm o poder pasar
a través del cuerpo, de un papel o de aluminio, pero pueden ser
detenidos por una lamina de plomo de 5 cm de espesor.
- Ninguna partícula es emitida durante la radiación gamma, y
por consiguiente la radiación gamma no causa en sí misma la
transmutación de los átomos. Sin embargo, la radiación es
emitida generalmente durante, y simultáneamente, a la
disminución radioactiva a o b. Los rayos X, emitidos durante
la disminución beta del cobalto-60, son un ejemplo común de
la radiación gamma.

39. γ
.

40. γ
.
AHORA APLIQUEMOS…
Resuelve los numerales 1,2 y 3 de la página 8 de
la guía

41. Química
FENOMENOS NUCLEARES Y SUS
APLICACIONES
CLASE 4

42. APRENDIZAJES
ESPERADOS
•Comprender que los neutrones a pesar de
carecer de carga eléctrica también están
sometidos a fuerzas de cohesión nuclear y tienen
gran importancia entre los factores que
determinan la estabilidad nuclear.

43. HABILIDADE
S
Las habilidades que se desarrollarán en
esta clase son:
• Reconocimiento
• Comprensión
• Análisis
• Aplicación

44. INTRODUCCIÓN
Veamos los videos sobre radiactividad y
estabilidad nuclear 1 y 2:
http://www.youtube.com/watch?v=G2zFgN0Qe8o&f
http://www.youtube.com/watch?v=pvWPSfKbcRM&

45. ACTIVIDAD
EXPLORATORIA
Ahora por parejas realizar la actividad de la
página 102 del libro y entregarla en hojas
cuadriculadas.

47. Química
FENOMENOS NUCLEARES Y SUS
APLICACIONES
CLASE 5

48. APRENDIZAJES
ESPERADOS
•Comprender el concepto de vida media y cómo
se calcula
•Representar a través de ecuaciones nucleares
los procesos de una serie radiactiva

49. HABILIDADE
S
Las habilidades que se desarrollarán en
esta clase son:
• Reconocimiento
• Comprensión
• Análisis
• Aplicación (representación)

50. TIEMPO DE
SEMIDESINTEGRACIÓN
O VIDA MEDIA
La vida media (t1/2) es el tiempo que tarda en
desintegrarse la mitad de los núcleos de cualquier
sustancia radiactiva en relación a su valor inicial.
La vida media también se conoce como “período
de semidesintegración”.

51. EJEMPLO
el elemento radioactivo bismuto (210Bi) puede
experimentar disminución por emisón alpha para
formar el elemento talio (206Tl) con una reacción
de vida media igual a 5 días. Si iniciamos un
experimento comenzando con 100g de bismuto en
un contenedor con la tapa cerrada, después de 5
días tendremos 50g de bismuto y 50g de talio en la
jarra. Después de otros 5 días (10 desde el
principio), la ½ del bismuto restante disminuirá y
nos quedarán 25g de bismuto y 75g de talio en la
jarra.

54. • La velocidad de desintegración se analiza en
función de su vida media. Dichas desintegraciones
son de primer orden.
Figura 4. Representación gráfica del
decaimiento radiactivo

55. Figura 4. Representación gráfica del decaimiento radiactivo
• Otra forma de calcular la vida media es así:

56. • Ejemplo:

57. • Ejemplo 2:

58. AHORA APLIQUEMOS
• Observa el ejemplo resuelto de la
página 114 y con base en lo visto
en esta clase, realiza los ejercicios
1 y 2 propuestos.
• Resuelve los ejercicios 4 al 8 de
la página 8 de tu guía.

60. EJEMPLO:

61. ACTIVIDAD
• Realiza la actividad 8 de la página 109 del
libro:

62. SOLUCIÓN

63. Química
FENOMENOS NUCLEARES Y SUS
APLICACIONES
CLASE 6

64. APRENDIZAJES
ESPERADOS
•Comprender el concepto de energía nuclear
•Diferenciar los procesos de fusión y fisión
nuclear.

65. HABILIDADE
S
Las habilidades que se desarrollarán en
esta clase son:
• Reconocimiento
• Comprensión
• Análisis
• Aplicación

66. QUÉ ES LA
ENERGÍA
NUCLEAR?
La energía nuclear es la energía obtenida
de la modificación de la estructura del
núcleo atómico de un elemento, que muta
y pasa a hacer otro elemento (reacción
nuclear)

68. La energía nuclear es aquella que se libera como
resultado de una reacción nuclear. Se puede
obtener por el proceso de
Fisión Nuclear
Fusión Nuclear
En las reacciones nucleares se libera una gran
cantidad de energía debido a que parte de la
masa de las partículas involucradas en el
proceso, se transforma directamente en energía

69. FISIÓN NUCLEAR
Es una reacción en la que se unen dos
núcleos ligeros para formar uno más
pesado. Este proceso desprende energía
porque el peso del núcleo pesado es
menor que la suma de los pesos de los
núcleos más ligeros.

71. FISIÓN NUCLEAR
es una reacción nuclear, lo que significa
que tiene lugar en el núcleo del átomo.
La fisión ocurre cuando un núcleo se
divide en dos o más núcleos pequeños,
más algunos subproductos.

72. FISIÓN NUCLEAR

73. EN
SÍNTESIS
VEAMOS EL VIDEO DE FUSIÓN Y FISIÓN
NUCLEAR