Página principal

QUÍmica general tutora Olga Piedad Aguirre


Descargar 178.3 Kb.
Fecha de conversión18.07.2016
Tamaño178.3 Kb.




QUÍMICA GENERAL

Tutora Olga Piedad Aguirre




MATERIA

Sesión N° 1



Todos los días vemos a nuestro alrededor muchos materiales con formas diversas. Para un científico, este material es materia. Hay materia en todas partes a tu alrededor: el jugo de naranja que desayunas, el agua que pones en la cafetera, la hoja de aluminio con que envuelves tu sánduche, tu cepillo de dientes y el dentífrico, el oxígeno que inhalas y el dióxido de carbono que exhalas, son formas de materia.

Cuando observamos a nuestro alrededor, vemos que la materia tiene la forma física de un sólido, líquido o gas. Un ejemplo familiar es el agua, un compuesto que existe en los tres estados. En un cubo de hielo o una pista de hielo, el agua está en estado sólido. El agua es un líquido cuando sale de un grifo o se llena una alberca. El agua forma un gas cuando se evapora de las ropas húmedas o hierve en un sartén. Las sustancias cambian de estado al perder o ganar energía. Por ejemplo, se

necesita energía para fundir cubos de hielo y para hervir el agua en una tetera. En contraste, se libera energía cuando el vapor de agua (gas) se condensa en líquido y el agua líquida se congela en una cubeta de hielo.

Más importante todavía es que nosotros implicamos energía. Usamos energía cuando hablamos, jugamos tenis, estudiamos y respiramos. También cuando calentamos agua, cocinamos los alimentos, encendemos las luces, usamos computadoras o una lavadora o conducimos un automóvil. Desde luego, dicha energía tiene que venir de algún lado. En nuestros cuerpos, los alimentos que comemos nos la proporcionan. Si no comemos durante un tiempo, se nos acaba la energía. En las casas, escuelas y automóviles, la quema de combustibles fósiles como el petróleo, el propano o la gasolina proporcionan energía.












Materia


































Sustancias puras










Mezclas

























Elementos




Compuestos




Homogéneas




Heterogéneas







































Averigua las definiciones de los siguientes términos

MATERIA: Es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio, se encuentra en constante movimiento y transformación mediante fenómenos físicos y químicos, principalmente. Su existencia es independiente de nuestros sentidos y el hombre.

SUSTANCIA PURA: Las sustancias puras tienen una composición fija (uniforme e invariable) y sus propiedades químicas y físicas son las mismas sin importar su procedencia.

Se distinguen por sus propiedades características.



Poseen una densidad determinada y sus puntos de fusión y ebullición son fijos, propios y no dependen de los tratamientos anteriores, métodos de preparación, etc.

Las sustancias puras se dividen en dos grupos, que son los elementos y los compuestos.

  • LOS ELEMENTOS: Son sustancias formadas por un solo tipo de átomos y que no pueden ser descompuestas o dividas en sustancias más simples por medios químicos ordinarios.



  • LOS COMPUESTOS: Son sustancias formadas por dos o más elementos unidos químicamente, por lo que para separarlos se necesitan procesos bastante energéticos.

MEZCLA: Es un sistema material formado por dos o más sustancias puras pero no combinadas químicamente. En una mezcla no ocurre una reacción química y cada uno de sus componentes mantiene su identidad y propiedades químicas.

  • MEZCLA HOMOGÉNEA: La mezcla homogénea es aquella en la que sus componentes no se perciben a simple vista, ni siquiera con la ayuda del microscopio. Su raíz "homo" significa semejanza de procrear de sí mismo. Está formada por un soluto y un solvente.



  • MEZCLA HETEROGÉNEA: Una mezcla heterogénea es aquella que posee una composición no uniforme en la cual se pueden distinguir a simple vista sus componentes y está formada por dos o más sustancias, físicamente distintas, distribuidas en forma desigual. Las partes de una mezcla heterogénea pueden separarse mecánicamente. Por ejemplo, las ensaladas, o la sal mezclada con arena.

IDENTIFICA: Según tu consulta a qué tipo de materia corresponde cada recuadro; elemento, compuesto, mezcla

autoshape 37autoshape 38autoshape 39 MEZCLA HETEROGÉNEA MEZCLA HOMOGÉNEA SUSTANCIA PURA

rectangle 2rectangle 3rectangle 4autoshape 5autoshape 6autoshape 7autoshape 16autoshape 18autoshape 35autoshape 36

autoshape 8autoshape 9autoshape 10autoshape 12autoshape 17autoshape 19autoshape 20autoshape 21autoshape 30autoshape 31autoshape 34

autoshape 11autoshape 13autoshape 14autoshape 15autoshape 22autoshape 23autoshape 24autoshape 25autoshape 26autoshape 27autoshape 28autoshape 29autoshape 32autoshape 33

Averigua propiedades de la materia:

PROPIEDADES FÍSICAS: Las Propiedades Físicas de la Materia son aquellas en las que se mantienen las propiedades originales de la sustancia ya que sus moléculas no se modifican (Masa, Peso, Volumen y Densidad). La forma en que se comporta cualquier tipo de materia depende de cómo se hallan unidos entre sí los átomos de esa materia. Cada propiedad de la materia se halla relacionada con los átomos como muestra la siguiente lista: presión del aire y del agua flotabilidad adhesión y cohesión tensión superficial elasticidad compresibilidad fuerza tensora osmosis difusión capilaridad

PROPIEDADES QUÍMICAS: Propiedades químicas Son aquellas propiedades distintivas de las sustancias que se observan cuando reaccionan, es decir, cuando se rompen o se forman enlaces químicos entre los átomos

  • Acidez

  • Afinidad electrónica

  • Alcalinidad

  • Alotropía

  • Anfoterismo

  • Aquiralidad

  • Calor de combustión

  • Composición centesimal

  • Concentración

  • Conductividad molar

  • Descenso crioscópico

  • Electrófilo

  • Electronegatividad

  • Energía de activación

  • Entalpía de formación

  • Entropía de formación

  • Estado de oxidación

  • Estereoquímica

  • Fosforescencia

  • Fundente

  • Hidrófilo

  • Hidrófobo

  • Higroscópico

  • Hipertónico

  • Hipotónico

  • Isotónico

  • Lipófilo

  • Masa atómica

  • Masa molar

  • Masa molecular

  • Metaestabilidad

  • Molecularidad

  • Momento dipolar químico

  • Número atómico

  • Osmolaridad

  • Peso molecular medio por partícula

  • Polaridad (química)

  • Potencial químico

  • Punto crítico

  • Punto de inflamabilidad

  • Punto de inflamación

  • Punto isoeléctrico

  • Quimioluminiscencia

  • Quiralidad (química)

  • Solubilidad

  • Sustancia vesicante

  • Tipo de enlace químico

  • Volumen molar

ÁTOMOS Y ELEMENTOS

Toda la materia está compuesta de elementos, de los que hay aproximadamente 110 tipos diferentes. De los 88 elementos que se presentan en la naturaleza, uno o más se usan para conformar todas las sustancias en el universo. Muchos elementos ya te son familiares. Tal vez uses el aluminio en forma de hojas o bebas un refresco de una lata de aluminio. Es posible que tengas un anillo o collar hecho de oro, plata o platino. Si juegas tenis o golf, tu raqueta o palos podrían ser de titanio o carbono. En el cuerpo, el calcio y el fósforo forman la estructura de huesos y dientes; el hierro y el cobre son necesarios en la formación de células sanguíneas rojas, y el yodo se requiere para el adecuado funcionamiento de la tiroides.



Averigua:

El origen de los nombres de los elementos y los conceptos:



Lugares y similares:

Magnesio (Mg): de Magnesia (comarca de Tesalia-Grecia).
Scandio (Sc):  de Scandia (Escandinavia).
Cobre (Cu): de cuprum (Chipre).
Galio (Ga): de Gallia (Francia).
Germanio (Ge): de Germania (Alemania).
Selenio (Se): de Selene (la Luna).
Estroncio (Sr): de Strontian (ciudad de Escocia).
Itrio (Y): de Ytterby (pueblo de Suecia).
Rutenio (Ru): del latín Ruthenia (Rusia).
Terbio (Tb): de Ytterby (pueblo de Suecia).
Europio (Eu): de Europa.
Holmio (Ho): del latín Holmia (Estocolmo).
Tulio (Tm): de Thule (nombre antiguo de Escandinavia).
Lutecio (Lu): de Lutetia (antiguo nombre de Pans).
Hafnio (Hf): de Hafnia (nombre latino de Copenhague).
Polonio (Po): de Polonia (en honor de la científica polaca Marie Curie).
Francio (Fr): de Francia.
Americio (Am): de América.
Berkelio (Bk): de Berkeley (universidad de California).
Californio (Cf): de California.
Renio (Re): del latín Rhenus (Rin).

Relacionados con sus características:

Berilio (Be): de berilo (esmeralda de color verde).
Hidrógeno (H): engendrador de agua.
Nitrógeno (N): engendrador de nitratos (nitrum)
Oxígeno (O): formador de ácidos (oxys)
Cloro (Cl): del griego chloros (amarillo verdoso).
Argón (Ar): de argos (inactivo).
Cromo (Cr): del griego chroma (color).
Manganeso (Mg): de magnes (magnético).
Bromo (Br): del griego bromos (hedor, peste).
Zinc (Zn): del aleman zink (origen oscuro).
Arsénico (As): arsenikon, oropimente amarillo (auripigmentum).
Zirconio (Zr): del árabe zargun (color dorado).
Rubidio (Rb): de rubidius (rojo muy intenso).
Rodio (Rh): del griego rhodon (color rosado).
Yodo (I): del griego iodes (violeta).
Indio (In): debido al color índigo (añil) que se observa en su espectro.
Cesio (Cs): de caesius (color azul celeste).
Disprosio (Dy): del griego dysprositos (volverse duro).
Osmio (Os): del griego osme (olor).
Iridio (Ir): de arco iris.
Platino (Pt):  por su similitud a la plata (cuando en 1748 el español don Antonio de Ulloa lo encontró en una expedición por Sudamérica lo llamó "platina").
Oro (Au):
 de aurum (aurora resplandeciente).
Talio (Tl): del griego thallos (vástago o retoño verde).
Bismuto (Bi): del alemán weisse masse (masa blanca).
Astato (At): del griego astatos (inestable).
Radón (Rn): radium emanation (emanación radioactiva).
Radio (Ra): del latín radius (rayo).
Actinio (Ac): del griego aktinos (destello o rayo).
Volframio o Tungsteno (W): del inglés wolfrahm y el sueco tung sten (en ambos, piedra pesada).
Bario (Ba):
 del griego barys (pesado).
Praseodimio (Pr): de prasios (verde) y didymos (gemelo).

Relacionados con planetas y asteroides:

Mercurio (Hg): del planeta Mercurio. Dioscórides lo llamaba plata acuática (en griego hydrargyros): hydra=agua, gyros= plata.
Uranio (U): del planeta Urano.
Neptunio (Np): del planeta Neptuno.
Plutonio (Pu): del planeta Plutón.
Cerio (Ce): por el asteroide Ceres. 
Titanio (Ti): de los Titanes (los primeros hijos de la Tierra según la mitología griega).

Otros:

Helio (He):  de la atmósfera del sol (helios).
Litio (Li): de lithos (roca).
Boro (B): del árabe buraq.
Carbono (C): carbón.
Fluor (F): de fluere.
Neón (Ne): del griego neos (nuevo).
Sodio (Na): Del latín sodanum (sosa);  Na proviene del latínnatrium (nitrato de sodio).
Aluminio (Al): del latín alumen.
Silicio (Si): de silex (sílice).
Fósforo (P): de phosphoros (portador de luz).
Azufre (S): del latín sulphurium.
Potasio (K): del inglés pot ashes (cenizas). K proviene de kalium.
Calcio (Ca): de calx (caliza).
Hierro (Fe): de ferrum.
 


Cobalto (Co): 
de cobalos (mina). También se asegura que es el nombre de un espíritu maligno de la mitología alemana.
Niquel (Ni):
 del alemán kupfernickel (kupfer, cobre; nickel, demonio).
Kriptón (Kr): del  griego kryptos (oculto, secreto).
Molibdeno (Mo): de molybdos (plomo).
Tecnecio (Tc): de technetos (artificial).
Plata (Ag): del latín argentum.
Cadmio (Cd): del latín cadmia (carbonato de zinc).
Estaño (Sn): del latín stannum.
Antimonio (Sb): de antimoniumSb proviene de stibium.
Teluro (Te): de Tellus (tierra).
Xenon (Xe): del griego xenon (extraño, raro).
Lantano (La): del griego lanthanein (yacer oculto).
Neodimio (Nd): de neos-dydmos (nuevo gemelo).
Plomo (Pb): del latín plumbum.
Protoactinio (Pa): de protos (primero) y actinium.

Referentes a la mitología:

Vanadio (V): de Vanadis (diosa escandinava).
Niobio (Nb): de Níobe (hija de Tántalo).
Paladio (Pd): de Pallas (diosa de la sabiduría).
Prometio (Pm): de Prometeo (personaje mitológico).
Tantalio (Ta): de Tántalo (mitología).
Torio (Th): de Thor (dios de la guerra escandinavo).



Nombres de científicos:

Curio (Cm): en honor de Pierre y Marie Curie.
Einstenio (Es): en honor de Albert Einstein.
Fermio (Fm): en honor de Enrico Fermi.
Mendelevio (Md): En honor del químico ruso Dmitri Ivánovich Mendeléiev, padre de la actual tabla periódica.
Nobelio (No): en honor de Alfred Nobel.
Lawrencio (Lr): en honor de E. O. Lawrence.
Unnilquadium (Unq): número latino equivalente a 104 (su número atómico).
Unnilpentium (Unp): número latino equivalente a 105 (su número atómico).
Gadolinio (Gd): en honor del químico finlandés Gadolin.
Samario (Sm): en honor del ruso Samarski.

SÍMBOLO QUÍMICO: Los símbolos químicos son los distintos signos abreviados que se utilizan para identificar los elementos y compuestos químicos en lugar de sus nombres completos. Algunos elementos frecuentes cuyos símbolos son: carbono, C; oxígeno, O; nitrógeno, N; hidrógeno, H; cloro, Cl; azufre, S; magnesio, Mg; aluminio, Al; cobre, Cu; argón, Ar; oro, Au; hierro, Fe; plata, Ag; platino, Pt.

TABLA PERIÓDICA: Es un esquema que permite clasificar y organizar los elementos químicos según sus propiedades y características.

Historia


La historia de la tabla periódica está íntimamente relacionada con varios aspectos del desarrollo de la química y la física:

  • El descubrimiento de los elementos de la tabla periódica.

  • El estudio de las propiedades comunes y la clasificación de los elementos.

  • La noción de masa atómica (inicialmente denominada "peso atómico") y, posteriormente, ya en el siglo XX, de número atómico.

  • Las relaciones entre la masa atómica (y, más adelante, el número atómico) y las propiedades periódicas de los elementos.

El descubrimiento de los elementos


Artículo principal: Descubrimiento de los elementos químicos.

Aunque algunos elementos como el oro (Au), plata (Ag), cobre (Cu), plomo (Pb) y el mercurio (Hg) ya eran conocidos desde la antigüedad, el primer descubrimiento científico de un elemento ocurrió en el siglo XVII cuando el alquimista Henning Brand descubrió el fósforo (P). En el siglo XVIII se conocieron numerosos nuevos elementos, los más importantes de los cuales fueron los gases, con el desarrollo de la química neumática: oxígeno (O), hidrógeno (H) y nitrógeno (N). También se consolidó en esos años la nueva concepción de elemento, que condujo a Antoine Lavoisier a escribir su famosa lista de sustancias simples, donde aparecían 33 elementos. A principios del siglo XIX, la aplicación de la pila eléctrica al estudio de fenómenos químicos condujo al descubrimiento de nuevos elementos, como los metales alcalinos y alcalino–térreos, sobre todo gracias a los trabajos de Humphry Davy. En 1830 ya se conocían 55 elementos. Posteriormente, a mediados del siglo XIX, con la invención del espectroscopio, se descubrieron nuevos elementos, muchos de ellos nombrados por el color de sus líneas espectrales características: cesio (Cs, del latín caesĭus, azul), talio (Tl, de tallo, por su color verde), rubidio (Rb, rojo), etc.


La noción de elemento y las propiedades periódicas


Lógicamente, un requisito previo necesario a la construcción de la tabla periódica era el descubrimiento de un número suficiente de elementos individuales, que hiciera posible encontrar alguna pauta en comportamiento químico y sus propiedades. Durante los siguientes dos siglos se fue adquiriendo un gran conocimiento sobre estas propiedades, así como descubriendo muchos nuevos elementos.

La palabra "elemento" procede de la ciencia griega, pero su noción moderna apareció a lo largo del siglo XVII, aunque no existe un consenso claro respecto al proceso que condujo a su consolidación y uso generalizado. Algunos autores citan como precedente la frase de Robert Boyle en su famosa obra El químico escéptico, donde denomina elementos "ciertos cuerpos primitivos y simples que no están formados por otros cuerpos, ni unos de otros, y que son los ingredientes de que se componen inmediatamente y en que se resuelven en último término todos los cuerpos perfectamente mixtos". En realidad, esa frase aparece en el contexto de la crítica de Robert Boyle a los cuatro elementos aristotélicos.

A lo largo del siglo XVIII, las tablas de afinidad recogieron un nuevo modo de entender la composición química, que aparece claramente expuesto por Lavoisier en su obra Tratado elemental de Química. Todo ello condujo a diferenciar en primer lugar qué sustancias de las conocidas hasta ese momento eran elementos químicos, cuáles eran sus propiedades y cómo aislarlos.

El descubrimiento de un gran número de nuevos elementos, así como el estudio de sus propiedades, pusieron de manifiesto algunas semejanzas entre ellos, lo que aumentó el interés de los químicos por buscar algún tipo de clasificación.


Los pesos atómicos


A principios del siglo XIX, John Dalton (17661844) desarrolló una nueva concepción del atomismo, al que llegó gracias a sus estudios meteorológicos y de los gases de la atmósfera. Su principal aportación consistió en la formulación de un "atomismo químico" que permitía integrar la nueva definición de elemento realizada por Antoine Lavoisier (17431794) y las leyes ponderales de la química (proporciones definidas, proporciones múltiples, proporciones recíprocas).

Dalton empleó los conocimientos sobre proporciones en las que reaccionaban las sustancias de su época y realizó algunas suposiciones sobre el modo como se combinaban los átomos de las mismas. Estableció como unidad de referencia la masa de un átomo de hidrógeno (aunque se sugirieron otros en esos años) y refirió el resto de los valores a esta unidad, por lo que pudo construir un sistema de masas atómicas relativas. Por ejemplo, en el caso del oxígeno, Dalton partió de la suposición de que el agua era un compuesto binario, formado por un átomo de hidrógeno y otro de oxígeno. No tenía ningún modo de comprobar este punto, por lo que tuvo que aceptar esta posibilidad como una hipótesis a priori.



Dalton conocía que 1 parte de hidrógeno se combinaba con 7 partes (8 afirmaríamos en la actualidad) de oxígeno para producir agua. Por lo tanto, si la combinación se producía átomo a átomo, es decir, un átomo de hidrógeno se combinaba con un átomo de oxígeno, la relación entre las masas de estos átomos debía ser 1:7 (o 1:8 se calcularía en la actualidad). El resultado fue la primera tabla de masas atómicas relativas (o pesos atómicos, como los llamaba Dalton) que fue posteriormente modificada y desarrollada en los años posteriores. Las incertidumbres antes mencionadas dieron lugar a toda una serie de polémicas y disparidades respecto a las fórmulas y los pesos atómicos, que sólo comenzarían a superarse, aunque no totalmente, con el congreso de Karlsruhe en 1860.

Metales, no metales, metaloides y metales de transición


La primera clasificación de elementos conocida, fue propuesta por Antoine Lavoisier, quien propuso que los elementos se clasificaran en metales, no metales y metaloides o metales de transición. Aunque muy práctico y todavía funcional en la tabla periódica moderna, fue rechazada debido a que había muchas diferencias en las propiedades físicas como químicas.

Tríadas de Döbereiner


Uno de los primeros intentos para agrupar los elementos de propiedades análogas y relacionarlo con los pesos atómicos se debe al químico alemán Johann Wolfgang Döbereiner (17801849) quien en 1817 puso de manifiesto el notable parecido que existía entre las propiedades de ciertos grupos de tres elementos, con una variación gradual del primero al último. Posteriormente (1827) señaló la existencia de otros grupos de tres elementos en los que se daba la misma relación (cloro, bromo y yodo; azufre, selenio y telurio; litio, sodio y potasio).


Tríadas de Döbereiner

Litio

LiCl
LiOH

Calcio

CaCl2
CaSO4

Azufre

H2S
SO2

Sodio

NaCl
NaOH

Estroncio

SrCl2
SrSO4

Selenio

H2Se
SeO2

Potasio

KCl
KOH

Bario

BaCl2
BaSO4

Telurio

H2Te
TeO2
A estos grupos de tres elementos se les denominó tríadas y hacia 1850 ya se habían encontrado unas 20, lo que indicaba una cierta regularidad entre los elementos químicos.

Döbereiner intentó relacionar las propiedades químicas de estos elementos (y de sus compuestos) con los pesos atómicos, observando una gran analogía entre ellos, y una variación gradual del primero al último.

En su clasificación de las tríadas (agrupación de tres elementos) Döbereiner explicaba que el peso atómico promedio de los pesos de los elementos extremos, es parecido al peso atómico del elemento de en medio. Por ejemplo, para la tríada Cloro, Bromo, Yodo los pesos atómicos son respectivamente 36, 80 y 127; si sumamos 36 + 127 y dividimos entre dos, obtenemos 81, que es aproximadamente 80 y si le damos un vistazo a nuestra tabla periódica el elemento con el peso atómico aproximado a 80 es el bromo lo cual hace que concuerde un aparente ordenamiento de tríadas.

Chancourtois


Artículo principal: Alexandre-Emile Béguyer de Chancourtois.

En 1864, Chancourtois construyó una hélice de papel, en la que estaban ordenados por pesos atómicos (masa atómica) los elementos conocidos, arrollada sobre un cilindro vertical. Se encontraba que los puntos correspondientes estaban separados unas 16 unidades. Los elementos similares estaban prácticamente sobre la misma generatriz, lo que indicaba una cierta periodicidad, pero su diagrama pareció muy complicado y recibió poca atención.


Ley de las octavas de Newlands


Artículo principal: John Alexander Reina Newlands.

En 1864, el químico inglés John Alexander Reina Newlands comunicó al Royal College of Chemistry (Real Colegio de Química) su observación de que al ordenar los elementos en orden creciente de sus pesos atómicos (prescindiendo del hidrógeno), el octavo elemento a partir de cualquier otro tenía unas propiedades muy similares al primero. En esta época, los llamados gases nobles no habían sido aún descubiertos.




Ley de las octavas de Newlands

1

2

3

4

5

6

7

Li
6,9

Na
23,0

K
39,0

Be
9,0

Mg
24,3

Ca
40,0

B
10,8

Al
27,0


C
12,0

Si
28,1


N
14,0

P
31,0


O
16,0

S
32,1


F
19,0

Cl
35,5

Esta ley mostraba una cierta ordenación de los elementos en familias (grupos), con propiedades muy parecidas entre sí y en Periodos, formados por ocho elementos cuyas propiedades iban variando progresivamente.

El nombre de octavas se basa en la intención de Newlands de relacionar estas propiedades con la que existe en la escala de las notas musicales, por lo que dio a su descubrimiento el nombre de ley de las octavas.

Como a partir del calcio dejaba de cumplirse esta regla, esta ordenación no fue apreciada por la comunidad científica que lo menospreció y ridiculizó, hasta que 23 años más tarde fue reconocido por la Royal Society, que concedió a Newlands su más alta condecoración, la medalla Davy.

Tabla periódica de Mendeléyev


Artículo principal: Tabla periódica de Mendeléyev.

En 1869, el ruso Dmitri Ivánovich Mendeléyev publicó su primera Tabla Periódica en Alemania. Un año después lo hizo Julius Lothar Meyer, que basó su clasificación periódica en la periodicidad de los volúmenes atómicos en función de la masa atómica de los elementos.

Por ésta fecha ya eran conocidos 63 elementos de los 90 que existen en la naturaleza. La clasificación la llevaron a cabo los dos químicos de acuerdo con los criterios siguientes:


  • Colocaron los elementos por orden creciente de sus masas atómicas.

  • Situaron en el mismo grupo elementos que tenían propiedades comunes como la valencia.



Tabla de Mendeléyev publicada en 1872. En ella deja casillas libres para elementos por descubrir.

La primera clasificación periódica de Mendeléyev no tuvo buena acogida al principio. Después de varias modificaciones publicó en el año 1872 una nueva Tabla Periódica constituida por ocho columnas desdobladas en dos grupos cada una, que al cabo de los años se llamaron familia A y B.

En su nueva tabla consigna las fórmulas generales de los hidruros y óxidos de cada grupo y por tanto, implícitamente, las valencias de esos elementos.

Esta tabla fue completada a finales del siglo XIX con un grupo más, el grupo cero, constituido por los gas noble descubiertos durante esos años en el aire. El químico ruso no aceptó en principio tal descubrimiento, ya que esos elementos no tenían cabida en su tabla. Pero cuando, debido a su inactividad química (valencia cero), se les asignó el grupo cero, la Tabla Periódica quedó más completa.

El gran mérito de Mendeléyev consistió en pronosticar la existencia de elementos. Dejó casillas vacías para situar en ellas los elementos cuyo descubrimiento se realizaría años después. Incluso pronosticó las propiedades de algunos de ellos: el galio (Ga), al que llamó eka–aluminio por estar situado debajo del aluminio; el germanio (Ge), al que llamó eka–silicio; el escandio (Sc); y el tecnecio (Tc), que, aislado químicamente a partir de restos de un sincrotrón en 1937, se convirtió en el primer elemento producido de forma predominantemente artificial.


La noción de número atómico y la mecánica cuántica


La tabla periódica de Mendeléyev presentaba ciertas irregularidades y problemas. En las décadas posteriores tuvo que integrar los descubrimientos de los gases nobles, las "tierras raras" y los elementos radioactivos. Otro problema adicional eran las irregularidades que existían para compaginar el criterio de ordenación por peso atómico creciente y la agrupación por familias con propiedades químicas comunes. Ejemplos de esta dificultad se encuentran en las parejas telurio–yodo, argón–potasio y cobalto–níquel, en las que se hace necesario alterar el criterio de pesos atómicos crecientes en favor de la agrupación en familias con propiedades químicas semejantes.

Durante algún tiempo, esta cuestión no pudo resolverse satisfactoriamente hasta que Henry Moseley (1867–1919) realizó un estudio sobre los espectros de rayos X en 1913. Moseley comprobó que al representar la raíz cuadrada de la frecuencia de la radiación en función del número de orden en el sistema periódico se obtenía una recta, lo cual permitía pensar que este orden no era casual sino reflejo de alguna propiedad de la estructura atómica. Hoy sabemos que esa propiedad es el número atómico (Z) o número de cargas positivas del núcleo.

La explicación que aceptamos actualmente de la "ley periódica" descubierta por los químicos de mediados del siglo pasado surgió tras los desarrollos teóricos producidos en el primer tercio del siglo XX. En el primer tercio del siglo XX se construyó la mecánica cuántica. Gracias a estas investigaciones y a los desarrollos posteriores, hoy se acepta que la ordenación de los elementos en el sistema periódico está relacionada con la estructura electrónica de los átomos de los diversos elementos, a partir de la cual se pueden predecir sus diferentes propiedades químicas.

Para una tabla más detallada, puedes consultar: Anexo:Tabla periódica


Clasificación

Grupos


Artículo principal: Grupo de la tabla periódica.

A las columnas verticales de la tabla periódica se les conoce como grupos. Todos los elementos que pertenecen a un grupo tienen la misma valencia atómica, y por ello, tienen características o propiedades similares entre sí. Por ejemplo, los elementos en el grupo IA tienen valencia de 1 (un electrón en su último nivel de energía) y todos tienden a perder ese electrón al enlazarse como iones positivos de +1. Los elementos en el último grupo de la derecha son los gases nobles, los cuales tienen lleno su último nivel de energía (regla del octeto) y, por ello, son todos extremadamente no reactivos.

Numerados de izquierda a derecha utilizando números arábigos, según la última recomendación de la IUPAC (según la antigua propuesta de la IUPAC) de 1988,[2] los grupos de la tabla periódica son:

Grupo 1 (I A): los metales alcalinos

Grupo 2 (II A): los metales alcalinotérreos

Grupo 3 (III B): Familia del Escandio

Grupo 4 (IV B): Familia del Titanio

Grupo 5 (V B): Familia del Vanadio

Grupo 6 (VI B): Familia del Cromo

Grupo 7 (VII B): Familia del Manganeso

Grupo 8 (VIII B): Familia del Hierro

Grupo 9 (IX B): Familia del Cobalto

Grupo 10 (X B): Familia del Níquel

Grupo 11 (I B): Familia del Cobre

Grupo 12 (II B): Familia del Zinc

Grupo 13 (III A): los térreos

Grupo 14 (IV A): los carbonoideos

Grupo 15 (V A): los nitrogenoideos

Grupo 16 (VI A): los calcógenos o anfígenos

Grupo 17 (VII A): los halógenos

Grupo 18 (VIII A): los gases nobles

Períodos


Artículo principal: Períodos de la tabla periódica.

Las filas horizontales de la tabla periódica son llamadas períodos. Contrario a como ocurre en el caso de los grupos de la tabla periódica, los elementos que componen una misma fila tienen propiedades diferentes pero masas similares: todos los elementos de un período tienen el mismo número de orbitales. Siguiendo esa norma, cada elemento se coloca según su configuración electrónica. El primer período solo tiene dos miembros: hidrógeno y helio; ambos tienen sólo el orbital 1s.

La tabla periódica consta de 7 períodos:


  • Período 1

  • Período 2

  • Período 3

  • Período 4

  • Período 5

  • Período 6

  • Período 7

La tabla también está dividida en cuatro grupos, s, p, d, f, que están ubicados en el orden sdp, de izquierda a derecha, y f lantánidos y actínidos. Esto depende de la letra en terminación de los elementos de este grupo, según el principio de Aufbau.

Bloques o regiones


Artículo principal: Bloque de la tabla periódica.



Tabla periódica dividida en bloques.

La tabla periódica se puede también dividir en bloques de elementos según el orbital que estén ocupando los electrones más externos.

Los bloques o regiones se denominan según la letra que hace referencia al orbital más externo: s, p, d y f. Podría haber más elementos que llenarían otros orbitales, pero no se han sintetizado o descubierto; en este caso se continúa con el orden alfabético para nombrarlos.



  • Bloque s

  • Bloque p

  • Bloque d

  • Bloque f

PERIODO: Designa a cada uno de los 7 renglones horizontales de la tabla periódica de los elementos.

GRUPO: Es el número del último nivel energético que hace referencia a las columnas allí presentes. Hay 18 grupos en la tabla periódica estándar, de los cuales diez son grupos cortos y los ocho restantes, largos. Que muchos de estos grupos correspondan a conocidas familias de elementos químicos: la tabla periódica se ideó para ordenar estas familias de una forma coherente y fácil de ver.

ELEMENTO REPRESENTATIVO: Los elementos representativos están repartidos en ocho grupos y se caracterizan porque su distribución electrónica termina en s-p o p-s. El número del grupo resulta de sumar los electrones que hay en los subniveles s ó s y p del último nivel.

ELEMENTO DE TRANSICIÓN: Estos elementos conforman los grupos IB hasta el VIIIB. Todos ellos son metales, pero debido a que sus átomos son pequeños, son duros, quebradizos y tienen puntos de fusión altos. Estos metales son buenos conductores del calor y de la electricidad. A condiciones normales el Mercurio es líquido.

GASES NOBLES: Los gases nobles son un grupo de elementos químicos con propiedades muy similares: bajo condiciones normales, son gases monoatómicos inodoros, incoloros y presentan una reactividad química muy baja. Se sitúan en el grupo 18 (8A) de la tabla periódica (anteriormente llamado grupo 0). Los seis gases nobles que se encuentran en la naturaleza son helio (He), neón (Ne), argón (Ar), kriptón (Kr), xenón (Xe) y el radiactivo radón (Rn).

TOXICIDAD DEL MERCURIO

El mercurio es un elemento brillante plateado que es líquido a temperatura ambiente. El mercurio entra al cuerpo al inhalar su vapor, al estar en contacto con la piel o por alimentos o agua contaminados con mercurio. En el cuerpo, este elemento destruye proteínas y perturba el funcionamiento celular. La exposición a largo plazo con el mercurio daña el cerebro y los riñones, causa retraso mental y reduce el desarrollo físico. Para la prueba de mercurio se usan muestras de sangre, orina y cabello.

En agua dulce y salada, bacterias convierten el mercurio en metilmercurio tóxico, que ataca principalmente el sistema nervioso central (SNC). Puesto que los peces absorben metilmercurio, estamos expuestos al mercurio al consumir pescado contaminado. Conforme los niveles de mercurio ingeridos del pescado se convierten en una preocupación, la Administración de Alimentos y Medicinas (FDA, por sus siglas en inglés) de Estados Unidos establece un nivel máximo de una parte de mercurio por millón de partes de alimento marino (1ppm), que es lo mismo que 1 mg de mercurio en cada gramo de productos del mar. Los peces superiores en la cadena alimentaria, como el pez espada y el tiburón, pueden tener niveles de mercurio tan elevados que la Agencia de Protección Ambiental (EPA, por sus siglas en inglés) estadounidense recomienda que se consuman no más de una vez a la semana.

Uno de los peces incidentes de envenenamiento por mercurio ocurrió en Minamata y Niigata, Japón, en 1950. En aquella época, el océano estaba contaminado con altos niveles de mercurio de desechos industriales. Puesto que el pescado era un alimento básico en la dieta, más de dos mil personas resultaron afectadas por envenenamiento por mercurio y murieron o desarrollaron daño neurológico. En Estados Unidos, la industria redujo en 75% el uso del mercurio entre 1988 y 1997, al prohibir su utilización en pinturas y pesticidas, reducirlo en baterías y regularlo en otros productos.



Averigua:

METAL: Se llama metal a los elementos químicos caracterizados por ser buenos conductores del calor y la electricidad. Poseen alta densidad y son sólidos en temperaturas normales (excepto el mercurio); sus sales forman iones electropositivos (cationes) en disolución.

METALOIDE: Cuerpo simple, mal conductor del calor y de la electricidad, que combinado con el oxígeno produce compuestos ácidos o neutros.

Los metaloides son: flúor, cloro, bromo, yodo, oxígeno, azufre, selenio, telurio, nitrógeno, fósforo, arsénico, carbono, silicio y boro.



NO METAL: Los no metales varían mucho en su apariencia no son lustrosos y por lo general son malos conductores del calor y la electricidad. Sus puntos de fusión son más bajos que los de los metales (aunque el diamante, una forma de carbono, se funde a 3570 ºC). Varios no metales existen en condiciones ordinarias como moléculas diatómicas. En esta lista están incluidos cinco gases (H2, N2, 02, F2 y C12), un líquido (Br2) y un sólido volátil (I2). El resto de los no metales son sólidos que pueden ser duros como el diamante o blandos como el azufre. Al contrario de los metales, son muy frágiles y no pueden estirarse en hilos ni en láminas. Se encuentran en los tres estados de la materia a temperatura ambiente: son gases (como el oxígeno), líquidos (bromo) y sólidos (como el carbono). No tienen brillo metálico y no reflejan la luz. Muchos no metales se encuentran en todos los seres vivos: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre en cantidades importantes. Otros son oligoelementos: flúor, silicio, arsénico, yodo, cloro.

Utiliza la información obtenida y clasifica los siguientes elementos en metal, no metal, metaloide:



  1. Ubicado en el grupo 2ª (Metales)

  2. Buen conductor de la electricidad (Metal)

  3. Cloro (No metal)

  4. Arsénico (Metaloide)

  5. Un elemento que no es brillante (Metaloide)

  6. Oxígeno (No metal)

  7. Nitrógeno (No metal)

  8. Aluminio (Metal)

ÁTOMO

Todos los elementos mencionados en la tabla periódica están hechos de pequeñas partículas llamados átomos. Un átomo es la partícula más pequeña de un elemento que tiene las características de éste. Probablemente has visto el elemento aluminio. Imagina que cortas una hoja de aluminio en trozos cada vez más pequeños. Ahora imagina que cortas la hoja hasta que tienes un trozo tan pequeño que ya no puedes romperlo más. Entonces tendrías un átomo de aluminio, la partícula más pequeña de un elemento que todavía conserva las características de éste.

Miles de millones de átomos se agrupan para construirte y todo lo que te rodea. Esta hoja contiene átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno. La tinta de este papel, incluso el punto sobre la letra i, contiene gran cantidad de átomos. Hay tantos átomos en dicho punto como segundos en 10 mil millones de años.

El concepto de átomo es relativamente reciente. Aunque los filósofos griegos en el año 500 AC razonaron que todo debía contener partículas minúsculas que también llamaban átomos, esta idea no se convirtió en teoría científica sino hasta 1808. John Dalton (1766-1844) desarrolló una teoría atómica que proponía que los átomos eran responsables de las combinaciones de elementos que se encontraban en los compuestos.



Elabora una línea del tiempo con las diferentes teorías atómicas que se han presentado en el tiempo.





Averigua:

PARTES DE UN ÁTOMO: El núcleo es la parte central del átomo y contiene partículas con carga positiva, los protones, y partículas que no poseen carga eléctrica, es decir son neutras, los neutrones. La masa de un protón es aproximadamente igual a la de un neutrón. Todos los átomos de un elemento químico tienen en el núcleo el mismo número de protones. Este número, que caracteriza a cada elemento y lo distingue de los demás, es el número atómico y se representa con la letra Z. - La corteza es la parte exterior del átomo. En ella se encuentran los electrones, con carga negativa. Éstos, ordenados en distintos niveles, giran alrededor del núcleo. La masa de un electrón es unas 2000 veces menor que la de un protón Los átomos son eléctricamente neutros, debido a que tienen igual número de protones que de electrones. Así, el número atómico también coincide con el número de electrones.

  • NÚCLEO DEL ÁTOMO: El núcleo atómico es la parte central de un átomo, tiene carga positiva, y concentra más del 99,9% de la masa total del átomo.

Está formado por protones y neutrones (denominados nucleones) que se mantienen unidos por medio de la interacción nuclear fuerte, la cual permite que el núcleo sea estable, a pesar de que los protones se repelen entre sí (como los polos iguales de dos imanes). La cantidad de protones en el núcleo determina el elemento químico al que pertenece.

La existencia del núcleo atómico fue deducida del experimento de Rutherford, donde se bombardeó una lámina fina de oro con partículas alfa, que son núcleos atómicos de helio emitidos por rocas radiactivas. La mayoría de esas partículas traspasaban la lámina, pero algunas rebotaban, lo cual demostró la existencia de un minúsculo núcleo atómico.



  • NÚMERO ATÓMICO Y NÚMERO DE MASA

Todos los átomos del mismo elemento siempre tienen el mismo número de protones. Esta característica distingue a los átomos de un elemento de los átomos de todos los otros elementos.

Número atómico, es igual al número de protones en el núcleo de un átomo, se usa para identificar a cada elemento.



Número atómico=número de protones en un átomo

Número de masa, es la suma del número de protones y neutrones en el núcleo.

Isótopo, son átomos del mismo elemento que tienen diferente número de neutrones

Masa atómica, es la masa promedio de todos los isótopos de dicho elemento que ocurren naturalmente, con base en la abundancia y la masa de cada isótopo.


La base de datos está protegida por derechos de autor ©espanito.com 2016
enviar mensaje