23.1 Tabla 23.1 Comparación de las reacciones químicas con las reacciones nucleares Reacciones...
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23.1
Tabla 23.1 Comparación de las reacciones químicas con las reacciones nucleares
Reacciones químicas Reacciones nucleares
1. Los átomos se organizan por la ruptura y formación de enlaces químicos.
2. Sólo los electrones de los orbitales atómicos o moleculares participan
en la ruptura y formación enlaces.
3. Las reacciones se acompañan por la absorción o liberación de cantidades de energía relativamente pequeñas.
4. Las velocidades de reacción se ven afectadas por la
temperatura, presión, concentración y catalizadores.
1. Los elementos (o los isótopos
de los mismos elementos) se convierten entre sí.
2. Pueden participar protones, neutrones,
electrones y otras
partículas elementales.
3. Las reacciones van
acompañadas por laabsorción o liberación de cantidades enormes de energía
4. Las velocidades de reacción, por lo general, no se ven afectadas por la
temperatura, la presión o los catalizadores.
0 1 2 3 4Número de vidas medias
Radio
isóto
po r
est
ante
)%(
100
50
25
12.5
Vida Media de la Radiación
Cantidad inicialdel radioisótopo
tel 1/2
tel
1/
2
tel 1/2
Después de 1 vida media
Después de 2 vidas medias
Después de 3 vidas medias
Diagrama de la vida media
Timberlake, química 7th Edición, página 104
Canti
dad d
e y
odo-1
31
(g)
20
15
10
5
040 48 560 8
1 vida media
16
2 vidas medias
24
3 vidas medias
32
4 vidas mediasetc…
Tiempo (días)
La vida media de yodo-131 es 8 días
Vida Media de isótopos
Isótopo vida media radiación emitida
Vida media y radiación de algunos radioisótopos naturales
carbono-14 5.73 x 103 años
Potasio-40 1.25 x 109 años
Torio-234 24.1 días
Radón-222 3.8 días
Radio-226 1.6 x 103 años
Torio-230 7.54 x 104 años
Uranio-235 7.0 x 108 años
Uranio-238 4.46 x 109 años
1/21/4
1/81/16
1/1
el 1/2
1/4
1/8
1/16
0Cocie
nte
de los á
tom
os r
esta
nte
s d
e P
ota
sio
-40
a los á
tom
os o
rig
inale
s d
e P
ota
sio
-40
0 1 vida media1.3
2 vidas medias2.6
3 vidas medias3.9
4 vidas medias5.2
Tiempo (mil millones de añosTiempo (mil millones de años))
roca recién formada Potasio
Argón
Calcio
Núcleo inestable
Zumdahl, Zumdahl, DeCoste, mundo de la química 2002, página 620
U-235 fisionable
Decaimiento radiactivo de uranio
U-238
206
210
214
218
222
226
230
234
238
Nú
mero
de m
asa
81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92
Número atómico
Th-230
Th-234
Ra-226
Rn-222
Po-218
Pb-206
Pb-214
Pb-210
Pa-234
Bi-214
Po-214
Bi-210
Po-210
U-234
4.5 x 109 a24 d1.2 m
2.5 x 105 a8.0 x 104 a
y 16003.8 d3.0 m27 m
160 5.0 d138 d
estable
Ejemplos de los procesos del decaimiento nuclear
emisión (alfa)
emisión (beta)
emisión (positrón)
Th He U 23490
42
23892
Ra He Th 22688
42
23090
Rn He Ra 22286
42
22688
Al Mg 2713
01-
2712 e
Cl S 3517
01-
3516 e
Ca K 4020
01-
4019 e
N O 147
01
148 e
S Cl 3216
01
3217 e
N O 147
01
148 e
Aunque la emisión beta implique electrones, esos electrones vienen del núcleo. Dentro del núcleo ,
un neutrón decae en un protón y un electrón .El electrón se emite, dejando un protón para
substituir por el neutrón, así transformando el elemento .(También se produce y se emite un neutrino en el proceso).
Herron, Frank, Sarquis, Sarquis, Schrader, Kulka, química, brezo que publica, 1996, página 275
Reacciones nucleares
Rn α Ra 222
86
4
2
226
88
p O N 1
1
17
8
4
2
14
7
n C Be 1
0
12
6
4
2
9
4
n 3 Kr Ba n U 10
9236
14156
10
23592
Primer reconocimiento de una transmutación natural de un elemento (Rutherford y Soddy, 1902)
Primera transmutación artificial de un elemento (Rutherford, 1919)
Descubrimiento del neutrón (Chadwick, 1932)
Descubrimiento de la fisión nuclear (Otto Hahn y Fritz Strassman, 1939)
¿?
¿?
Bailar, química, página 361