ING. ISREL RIVAS ALVAREZ

INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE MASCOTA

QUIMICA 1

MATERIA, ESTRUCTURA Y PERIODICIDAD

ASESOR: IIA BRENDA YERANIA ORTEGA FLORES

MATERIA: QUIMICA

ALUMNO: ISRAEL RIVAS ALVAREZ

Mascota, Jalisco, México. Fecha 15 de octubre de 2013

ING. ISREL RIVAS ALVAREZ

UNIDAD 1

MATERIA, ESTRUCTURA Y PERIDIOCIDAD

1.1 Materia, estructura y composición, estados de agregación

y clasificación.

MATERIA

Es todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio, llamada volumen. En el vacío no

hay materia. Todo lo que podemos ver y tocar es materia. También son materia cosas que no podemos ver, como el aire.

Todos los cuerpos están formados por materia, cualquiera que sea su forma, tamaño o

estado. Pero no todos están formados por el mismo tipo de materia, si no que están compuestos por sustancias diferentes.

La manera más adecuada de definir materia es describiendo sus cualidades:

a) Presenta dimensiones, es decir, ocupa un lugar en el espacio.

b) Presenta inercia: la inercia se define como la resistencia que opone la materia a modificar

su estado de reposo o movimiento.

c) La materia es la causa de la gravedad o gravitación, que consiste en la atracción que

actúa siempre entre objetos materiales aunque estén separados por grandes distancias.

ESTRUCTURA DE LA MATERIA

La materia másica se organiza jerárquicamente en varios niveles. El nivel más complejo es

la agrupación en moléculas y éstas a su vez son agrupaciones de átomos. Los constituyentes de los átomos, que sería el siguiente nivel son:

Electrones: partículas eptónicas con carga eléctrica negativa.

Protones: partículas bariónicas con carga eléctrica positiva.

Neutrones: partículas bariónicas sin carga eléctrica (pero con momento magnético).

El Electrón:

El electrón, comúnmente representado como e− es una partícula subatómica. En un átomo

los electrones rodean el núcleo, compuesto de protones y neutrones. Los electrones tienen la carga eléctrica más pequeña, y su movimiento genera corriente eléctrica. Dado que los electrones de las capas más externas de un átomo definen las atracciones con otros átomos, estas partículas juegan un papel primordial en la química.

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El Protón:

Partícula nuclear con carga positiva igual en magnitud a la carga negativa del electrón;

junto con el neutrón, está presente en todos los núcleos atómico. Los protones son parte esencial de la materia ordinaria, y son estables a lo largo de periodos de miles de millones, incluso billones, de años.

El Neutrón:

El Neutrón es una partícula eléctricamente neutra, de masa 1.838,4 veces mayor que la del

electrón y 1,00014 veces la del protón; juntamente con los protones, los neutrones son los constitutivos fundamentales del núcleo atómico y se les considera como dos formas de una misma partícula: el nucleón.

COMPOSICION DE LA MATERIA

La materia esta formada por partículas muy pequeñas llamadas átomos que son indivisibles

y no se pueden destruir.

Molécula.- Parte pequeña en que se pude dividir a la materia sin que pueda cambiar sus

propiedades.

Átomo.- Parte más pequeña en que se puede dividir una molécula.

ESTADO DE AGREGACIÓN

La materia puede aparecer en tres estados de agregación dependiendo la temperatura y la

presión en: sólido, líquido y gaseoso.

SÓLIDO: La materia esta en estado sólido cuando posee forma y volumen, propios, que

tiende a recuperarse ha sido modificado por acción de alguna fuerza externa; posee un volumen constante.

Presenta las siguientes características:

Forma y volumen definidos Cohesión (atracción) Vibración Tienen forma definida o rígida No pueden comprimirse Resistentes a fragmentarse Poseen volumen definido No fluyen Algunos de ellos se subliman (yodo)

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LUÍQUIDO: Cuando una porción de materia se encuentra en estado líquido las moletuelas que lo unen no se encuentran unidas tan fuertemente como en el estado sólido. Por ello los líquidos conservan su volumen pero no su forma y adoptan las de recipiente que los contenga.

Presenta las siguientes características:

Cohesión menor (regular) Movimiento energía cinética. No poseen forma definida. Toma la forma de la superficie o el recipiente que lo contiene. En el frío se comprime, excepto el agua. Posee fluidez a través de pequeños orificios.

GASEOSO: En el estado gaseoso las moléculas se encuentran separadas entre si por ello

los gases carecen de forma y volumen propios y si los colocamos en un recipiente cerrado se distribuye por todo el interior

Presenta las siguientes características:

Cohesión mínima. Sin forma definida. Su volumen sólo existe en recipientes que lo contengan. Pueden comprimirse fácilmente.

PLASMA: Se le llama a veces «el cuarto estado de la materia», es un estado en el que los

átomos se han roto, y éste queda formado por electrones e iones positivos (átomos que han perdido electrones y que están moviéndose libremente). Es un Gas ionizado en que los átomos se encuentran disociados en electrones e iones positivos cuyo movimiento es libre. La mayor parte del universo está formado por plasma.

Los plasmas conducen la electricidad y son fuertemente influidos por los campos

magnéticos. La lámpara fluorescente, muy usada en el hogar y en el trabajo, contiene plasma (su componente principal es vapor de mercurio) que calienta y agita la electricidad, mediante la línea de fuerza a la que está conectada la lámpara.

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1.1.1 Sustancias puras, elementos y compuestos

Se denomina sustancias puras (llamada así para distinguirla de una mezcla) aquel sistema homogéneo que posea un solo componente. Las sustancias puras pueden ser elementos o compuestos si su composición es constante y definida. También se refiere a la unión de uno o más átomos iguales con interacción química, es decir, que se encuentran enlazados con fuertes lazos químicos, que no es posible separar de manera física.

Las sustancias puras están formadas por uno o varios componentes y que presentan un

aspecto homogéneo. Si solo existe un componente, de manera exclusiva. Son los llamados elementos químicos (carbono, oro, nitrógeno, calcio, azufre, etc.) y si en cambio existen varios componentes, son los llamados compuestos químicos. Por ejemplo, el agua es una sustancia pura, no obstante está formada por dos elementos: hidrógeno y oxígeno. En cambio, el diamante está compuesto exclusivamente de un elemento: carbono.

Las sustancias puras están formadas por partículas (átomos o moléculas) iguales, tienen una

composición fija, no pueden separase por medios físicos. Tienen propiedades específicas: densidad, la temperatura permanece constante en los cambios de estado temperatura de ebullición y fusión), solubilidad, conductividad térmica y eléctrica y numerosas propiedades más.

Por ejemplo el alcohol etílico (componente de las bebidas alcohólicas) tiene, entre otras, las

siguientes propiedades específicas: densidad 0,79 g/ml, punto de fusión -144 ºC y punto de ebullición 78,5 ºC.

Además, es incoloro, de olor característico y totalmente miscible con el agua. Otro ejemplo:

Cuando calentamos y evaporamos agua pura no queda ningún residuo y el líquido obtenido al condensar el vapor agua sigue siendo agua pura.

Para distinguir una sustancia pura de otra nos basamos en sus propiedades.

Las sustancias puras a su vez se clasifican en sustancias simples y sustancias compuestas.

En las sustancias simples encontramos a los elementos químicos, y en las sustancias compuestas encontramos a los compuestos químicos.

Las sustancias simples pueden ser moleculares o atómicas, y no se descomponen en otras

sustancias distintas. Ejemplo: oxígeno, nitrógeno.

Los elementos son sustancias puras más simples. Están formados por el mismo tipo

átomos, y no pueden descomponerse. Se representan mediante símbolos.

El Ozono (O3) y el oxígeno molecular (O2) están formados por átomos de oxígeno.

Ejemplo: el elemento oro estará formado solamente por átomos de oro.

Los compuestos están formados por moléculas y éstas están formadas por unión de átomos

de distintos elementos. Todas las moléculas del mismo compuesto son iguales entre sí. Los compuestos químicos pueden separarse por medios químicos.

Ejemplo: el agua pura estará formado solamente por moléculas de agua El agua puede

descomponerse en sus elementos Hidrógeno y Oxígeno por un medio químico (la electrólisis).

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1.1.2 Dispersión de Mezclas

1) Destilación. La destilación es el procedimiento más utilizado para

la separación y purificación de líquidos, y es el que se utiliza siempre que se pretende separar un líquido de sus impurezas no volátiles.

La destilación, como proceso, consta de dos fases: en la primera, el líquido pasa a vapor y en la segunda el vapor se condensa, pasando de nuevo a líquido en un matraz distinto al de destilación.

2) Evaporación. Consiste en calentar la mezcla hasta el punto de ebullición de uno de los componentes, y

dejarlo hervir hasta que se evapore totalmente. Este método se emplea si no tenemos interés en utilizar el componente evaporado. Los otros componentes quedan en el envase.

Un ejemplo de esto se encuentra en las Salinas. Allí se llenan enormes embalses con agua de mar, y los dejan por meses, hasta que se evapora el agua, quedando así un material sólido que contiene numerosas sales tales como cloruro de sólido, de potasio, etc.

3) Centrifugación. Es un procedimiento que se utiliza cuando se quiere acelerar la sedimentación. Se coloca la

mezcla dentro de una centrifuga, la cual tiene un movimiento de rotación constante y rápido, lográndose que las partículas de mayor densidad, se vayan al fondo y las más livianas queden en la parte superior.

4) Levigación. Se utiliza una corriente de agua que arrastra los materiales más livianos a través de una

mayor distancia, mientras que los más pesados se van depositando; de esta manera hay una separación de los componentes de acuerdo a lo pesado que sean.

5) Imantación. Se fundamenta en la propiedad de algunos materiales de ser atraídos por un imán. El campo

magnético del imán genera una fuente atractora, que si es suficientemente grande, logra que los materiales se acerquen a él. Para poder usar este método es necesario que uno de los componentes sea atraído y el resto no.

6) Cromatografía de Gases. La cromatografía es una técnica cuya base se encuentra en diferentes grados de absorción,

que a nivel superficial, se pueden dar entre diferentes especies químicas. En la cromatografía de gases, la mezcla, disuelta o no, es transportada por la primera especie química sobre la segunda, que se encuentran inmóvil formando un lecho o camino. Ambos materiales utilizarán las fuerzas de atracción disponibles, el fluido (transportados), para trasladarlos hasta el final del camino y el compuesto inmóvil para que se queden adheridos a su superficie.

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7) Cromatografía en Papel. Se utiliza mucho en bioquímica, es un proceso donde el absorbente lo constituye un papel

de Filtro. Una vez corrido el disolvente se retira el papel y se deja secar, se trata con un reactivo químico con el fin de poder revelar las manchas.

En la cromatografía de gases, la mezcla, disuelta o no, es transportada por la primera especie química sobre la segunda, que se encuentran inmóvil formando un lecho o camino.

Ambos materiales utilizarán las fuerzas de atracción disponibles, el fluido (transportados), para trasladarlos hasta el final del camino y el compuesto inmóvil para que se queden adheridos a su superficie.

denso

8) Decantación. Consiste en separar materiales de distinta densidad. Su fundamento es que el material más

En la cromatografía de gases, la mezcla, disuelta o no, es transportada por la primera

especie química sobre la segunda, que se encuentran inmóvil formando un lecho o camino. Ambos materiales utilizarán las fuerzas de atracción disponibles, el fluido (transportados),

para trasladarlos hasta el final del camino y el compuesto inmóvil para que se queden adheridos a su superficie.

9) Tamizado. Consiste en separar partículas sólidas de acuerdo a su tamaño. Prácticamente es utilizar

coladores de diferentes tamaños en los orificios, colocados en forma consecutiva, en orden decreciente, de acuerdo al tamaño de los orificios. Es decir, los de orificios más grandes se encuentran en la parte superior y los más pequeños en la inferior. Los coladores reciben el nombre de tamiz y están elaborados en telas metálicas.

10) Filtración. Se fundamenta en que alguno de los componentes de la mezcla no es soluble en el otro, se

encuentra uno sólido y otro líquido. Se hace pasar la mezcla a través de una placa porosa o un papel de filtro, el sólido se quedará en la superficie y el otro componente pasará.

Se pueden separar sólidos de partículas sumamente pequeñas, utilizando papeles con el tamaño de los poros adecuados.

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1.1.3 Caracterización de los estados de agregación: sólido,

cristalino, líquido, gas, vítreo y gel.

LÍQUIDO

Presenta las siguientes características:

Cohesión menor (regular) Movimiento energía cinética. No poseen forma definida. Toma la forma de la superficie o el recipiente que lo contiene. En el frío se comprime, excepto el agua. Posee fluidez a través de pequeños orificios. Puede presentar difusión.

SÓLIDO

Presenta las siguientes características: Forma y volumen definidos Cohesión (atracción) Vibración Tienen forma definida o rígida No pueden comprimirse Resistentes a fragmentarse Poseen volumen definido No fluyen Algunos de ellos se subliman (yodo)

VITREO

Es un líquido de alta viscosidad que ha perdido su capacidad de fluir. Estado vítreo

materiales amorfos, tanto orgánicos como inorgánicos. Muchas de las substancias que utilizamos en nuestra vida diaria son estructuralmente materiales vítreos; tal es el caso de polímeros, semiconductores y azúcares.

En términos generales, podemos definir a un vidrio como un líquido que ha perdido su habilidad para fluir, o bien, como un material sólido amorfo con características estructurales de líquido y que presenta una transición vítrea. La manera más fácil de formar un vidrio es enfriando un líquido lo suficientemente rápido para evitar que la cristalización ocurra.

Para entender el proceso de transformación de líquido a vidrio se pueden monitorear los cambios de entalpía o volumen en función de la temperatura. La figura 1 muestra cómo, al bajar la temperatura de un líquido, dos cosas pueden ocurrir: 1) Si el líquido cristaliza, se observa una discontinuidad en la propiedad observada a la temperatura de fusión (línea punteada), correspondiente a una transformación de primer orden. 2) Si la cristalización es “ignorada”, el líquido pasa a un estado metaestable superenfriado (línea gris obscuro) y la curva permanece con la misma pendiente.

Al continuar enfriando llega un momento en que la pendiente de la curva sufre un cambio y

a esta temperatura se le conoce como temperatura de transición vítrea (Tg) y es a la temperatura a la cual el vidrio es formado.

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GEL

Suspensión coloidal de partículas sólidas en un líquido, en el que éstas forman una especie de red que le da a la suspensión cierto grado de firmeza elástica.

GAS Presenta las siguientes características:

Cohesión mínima. Sin forma definida. Su volumen sólo existe en recipientes que lo contengan. Pueden comprimirse fácilmente.

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1.1.4 Cambios de estado

Se denomina cambio de estado a la evolución de la materia entre varios estados de agregación sin que ocurra un cambio en su composición. Los tres estados básicos son el sólido, el líquido y el gaseoso.

Un cambio de estado es un proceso en el que

una sustancia pasa de un estado físico a otro.

Los cambios de estado que se producen en la naturaleza tienen las siguientes características:

Son cambios reversibles. Es decir, pueden producirse tanto en un sentido como en el opuesto.

La masa se conserva en el proceso. Sin embargo,

el volumen no siempre se conserva.

Sólido

Fusión

Solidificación

Liquido

Sólido

Volatilización

Sublimación

Gas

Sólido

Liquido

Volatilización

Sublimación

Gasificación

Licuación

Vapor

Gas

Los dos parámetros de los que depende que una sustancia o mezcla se encuentre en un estado o en otro son temperatura y presión. La temperatura es una medida de la energía cinética de las moléculas y átomos de un cuerpo. Un aumento de temperatura o una reducción de la presión favorecen la fusión, la evaporación y la sublimación, mientras que un descenso de temperatura o un aumento de presión favorecen los cambios opuestos.

Liquido

Vaporización

Condensación

Vapor

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1.1.5 Clasificación de las sustancias naturales o semejanzas

en: Propiedades físicas, Propiedades químicas.

Clasificar las sustancias según se consideren naturales o artificiales es una tarea difícil porque las fronteras entre unas y otras son difusas. Está claro que hay sustancias que son naturales porque existen en la naturaleza, como es el caso del agua.

Pero, al lado de todas ellas, hoy se fabrican muchas sustancias en el laboratorio. Son las

sustancias sintéticas. Algunas de estas, aunque ya existan en la naturaleza, las sintetizamos en el laboratorio.

Otras son sustancias totalmente nuevas que no tienen referente igual en la naturaleza,

como ocurre con algunos plásticos o medicamentos.

Sustancias puras: son aquellas que tienen propiedades constantes clasificadas en elementos

como metales y no metales que forman compuestos como óxidos, ácidos, sales, bases y compuestos orgánicos.

Propiedades de las sustancias puras: Las sustancias puras están formadas por partículas

(átomos o moléculas) iguales, tienen una composición fija, no pueden separase por medios físicos. Tienen propiedades específicas: densidad, la temperatura permanece constante en los cambios de estado temperatura de ebullición y fusión), solubilidad, conductividad térmica y eléctrica y numerosas propiedades más.

Por ejemplo el alcohol etílico (componente de las bebidas alcohólicas) tiene, entre otras, las

siguientes propiedades específicas: - densidad 0,79 g/ml - punto de fusión -114ºC - punto de ebullición 78,5ºC

Además, es incoloro, de olor característico y totalmente miscible con el agua. Otro ejemplo:

Cuando calentamos y evaporamos agua pura no queda ningún residuo y el líquido obtenido al condensar el vapor agua sigue siendo agua pura.

Para distinguir una sustancia pura de otra nos basamos en sus propiedades. Clasificación de las sustancias puras: las sustancias puras son de dos tipos: elementos y

compuestos. Ambos materiales son opticamente homogéneos y mantienen sus propiedades características. Las sustancias puras pueden cambiar de estado físico sin alterar la naturaleza o composición.

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1.1.6 Base experimental de la Teoría Cuántica y Estructura

Atómica

La Teoría Cuántica es una teoría física basada en la utilización del concepto de unidad

cuántica para describir las propiedades dinámicas de las partículas subatómicas y las interacciones entre la materia y la radiación. Las bases de la Teoría fueron sentadas por el físico alemán Max Planck, que en 1900 postuló que la materia sólo puede emitir o absorber energía en pequeñas unidades discretas llamadas cuantos. Otra contribución fundamental al desarrollo de la teoría fue el principio de incertidumbre, formulado por el físico alemán Werner Heisenberg en 1927, y que afirma que no es posible especificar con exactitud simultáneamente la posición y el momento lineal de una partícula subatómica. Con la teoría cuántica se han podido explicar las propiedades de los átomos y moléculas, las reacciones entre ellos y sus consecuencias químicas.

¿Cómo pueden encontrarse los electrones en los átomos de forma que absorban y emitan

energía como cuantos? Para resolver esta pregunta, Bohr sugirió que los electrones deben hallarse en órbitas de cierto tamaño, moviéndose a cierta velocidad. Entonces, los electrones deben tener cierta energía. Si el electrón absorbe energía, se moverá en un orbital de mayor energía y más alejada del núcleo. Si pierde energía, el electrón se moverá en otra órbita más cercana al núcleo. La teoría cuántica indujo la idea de que los electrones en las orbitas, tienen una cantidad de energía (se dice que los electrones se encuentran en ciertos niveles de energía). Bohr aplico estas ideas al átomo de hidrógeno y calculo matemáticamente cual seria la frecuencia de la radiación emitida por el hidrógeno, desafortunadamente, esa teoría no funciono también con elementos cuyos átomos son más complejos que los del hidrógeno. Como resultado del trabajo teórico y experimental, se ha llegado a desarrollar una representación de la estructura atómica, que explica en forma satisfactoria los fenómenos químicos. Más que describir al electrón como si se encontrase en un orbital perfectamente definido, la nueva teoría cuántica sugiere que existen en regiones que se conocen como capas. Cada capa tiene la capacidad para contener a más de un electrón, aun cuando existe un límite superior, dependiendo de la capa que sé este considerando. A diferencia de la orbita, una capa tiene una ubicación menos definida alrededor del núcleo

ESTRUCTURA ATÓMICA

En el átomo distinguimos dos partes: el núcleo y la corteza.

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.

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1.1.7 Radiación del cuerpo

Consideremos una cavidad cuyas paredes están a una cierta temperatura. Los átomos que componen las paredes están emitiendo radiación electromagnética y al mismo tiempo absorben la radiación emitida por otros átomos de las paredes. Cuando la radiación encerrada dentro de la cavidad alcanza el equilibrio con los átomos de las paredes, la cantidad de energía que emiten los átomos en la unidad de tiempo es igual a la que absorben. En consecuencia, la densidad de energía del campo electromagnético existente en la cavidad es constante.

A cada frecuencia corresponde una densidad de energía que depende solamente de la

temperatura de las paredes y es independiente del material del que están hechas.

Si se abre un pequeño agujero en el recipiente,

parte de la radiación se escapa y se puede analizar. El agujero se ve muy brillante cuando el cuerpo está a alta temperatura, y se ve completamente negro a bajas temperaturas.

Históricamente, el nacimiento de la Mecánica Cuántica, se sitúa en el momento en el que

Max Planck explica el mecanismo que hace que los átomos radiantes produzcan la distribución de energía observada. Max Planck sugirió en 1900 que:

1. La radiación dentro de la cavidad está en equilibrio con los átomos de las paredes que se

comportan como osciladores armónicos de frecuencia dada f. 2. Cada oscilador puede absorber o emitir energía de la radiación en una cantidad

proporcional a f. Cuando un oscilador absorbe o emite radiación electromagnética, su energía aumenta o disminuye en una cantidad hf.

La segunda hipótesis de Planck, establece que la energía de los osciladores está cuantizada.

La energía de un oscilador de frecuencia f sólo puede tener ciertos valores que son 0, hf, 2hf ,3hf...nhf.

La distribución espectral de radiación es continua y tiene un máximo dependiente de la

temperatura. La distribución espectral se puede expresar en términos de la longitud de onda o de la frecuencia de la radiación.

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1.1.8 Teoría Atómica de Bohr

El físico danés Niels Bohr (Premio Nobel de Física 1922), propuso un nuevo modelo atómico que se basa en tres postulados:

Primer Postulado:

Los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas estacionarias sin emitir energía

Segundo Postulado:

Los electrones solo pueden girar alrededor del núcleo en aquellas órbitas para las cuales el momento angular del electrón es un múltiplo entero de h/2p.

Siendo "h" la constante de Planck, m la masa del electrón, v su velocidad, r el radio de la órbita y n un número entero (n=1, 2, 3, etc.) llamado número cuántico principal, que vale 1 para la primera órbita, 2 para la segunda, etc.

Tercer postulado:

Cuando un electrón pasa de una órbita externa a una más interna, la diferencia de energía entre ambas órbitas se emite en forma de radiación electromagnética.

Mientras el electrón se mueve en cualquiera de esas órbitas no radia energía, sólo lo hace cuando cambia de órbita. Si pasa de una órbita externa (de mayor energía) a otra más interna (de menor energía) emite energía, y la absorbe cuando pasa de una órbita interna a otra más externa. Por tanto, la energía absorbida o emitida será:

En resumen podemos decir que los electrones se disponen en diversas órbitas circulares

que determinan diferentes niveles de energía.

Bohr describió el átomo de hidrógeno con un protón en

el núcleo, y girando a su alrededor un electrón.

En éste modelo los electrones giran en órbitas circulares

alrededor del núcleo; ocupando la órbita de menor energía

posible, o sea la órbita más cercana posible al núcleo.

Cada órbita se corresponde con un nivel energético que recibe el nombre de número

cuántico principal, se representa con la letra " n " y toma valores desde 1 hasta 7.

La teoría de Bohr predice los radios de las órbitas permitidas en un átomo de hidrógeno.

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1.1.9 Estructura atómica:

Principio de dualidad, Principio de incertidumbre, Principio

de Aufbau, Principio de exclusión de Paula.

PRINCIPIO DE DUALIDAD

El Principio de la dualidad onda-corpúsculo. El hecho de que la luz tenga propiedades

tanto ondulatorias como de partículas sugirió a De Broglie que partículas muy pequeñas como el electrón puedan tener propiedades ondulatorias en determinadas circunstancias. Él predijo que una

partícula de masa m y velocidad v debe tener asociada una onda cuya longitud es:

Esa idea se extendió y generalizó a toda la materia y así se determinó que toda partícula en movimiento lleva asociada una onda con una longitud de onda determinada según la ecuación anterior. Las partículas con masa muy grande tienen longitudes de onda muy pequeñas, mientras que las partículas pequeñas, con una masa comparable a la constante de Plank, tienen longitudes de onda apreciables.

PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE

El Principio de incertidumbre de Heisemberg, uno de los principios fundamentales de la

mecánica cuántica es la imposibilidad de conocer con exactitud la trayectoria de un electrón en torno a un núcleo. El principio enunciado en 1927 nos dice que es imposible saber con exactitud la posición y la cantidad de movimiento de una partícula. Consecuencia de este principio, es lógico pensar que la teoría de Bohr es incorrecta y debemos sustituir el concepto de órbita por el de orbital, que indica la probabilidad de hallar un electrón en una zona determinada.

FUNCIÓN DE ONDA

Una función de onda (Ψ) es una forma de describir el estado físico de un sistema de

partículas. Usualmente es una función compleja y de cuadrado integrable de las coordenadas espaciales de cada una de las partículas. Las propiedades mencionadas de la función de onda permiten interpretarla como una función de cuadrado integrable. La ecuación de Schrödinger proporciona una ecuación determinista para explicar la evolución temporal de la función de onda y, por tanto, del estado físico del sistema en el intervalo comprendido entre dos medidas (cuando se hace una medida de acuerdo con el postulado IV la evolución no es determinista).

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PRINCIPIO DE AUFBAU

El principio de Aufbau contiene una serie de instrucciones relacionadas a la ubicación de

electrones en los orbitales de un átomo. El modelo, formulado por el erudito químico Niels Bohr, recibió el nombre de Aufbau (del alemán Aufbauprinzip: principio de construcción) en vez del nombre del científico. También llamado popularmente, regla del serrucho.

La Regla del Serrucho es para llenar los orbitales correctamente, siga la dirección de la flecha tal como se muestra en la gráfica. Primero 1s, luego 2s, después sube a 2p y baja 3s, 3p y baja a 4s. En este punto, el siguiente nivel de energía más bajo no es 4p, sino sube a 3d para luego bajar a 4p y 5s. Y así sucesivamente.

Se le llama la regla del serrucho, pues la acción de subir y bajar del modo descrito

PRINCIPIO DE EXCLUSIÓN DE PAULA

No pueden existir dentro de un átomo dos electrones con sus 4 números cuánticos iguales. La consecuencia de esto es que en un orbital sólo puede haber 2 electrones con spines diferentes.

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1.1.10 Configuraciones electrónicas: Regla de Hund

CONFIGURACIÓN ELECTRONICA

Puesto que los electrones en los niveles de energía externos son responsables del

comportamiento químico de un elemento, es importante para la comprensión de la química conocer la distribución de los electrones del átomo. Los electrones se distribuyen en los orbitales en el orden que indica la edificación progresiva, según el principio de Pauli y obedeciendo la regla de Hund. El número de electrones presentes en el átomo de un elemento es el número atómico y para establecer su configuración electrónico debe ser igual a la suma de los exponentes.

REGLA DE HUND

La regla de Hund es una regla empírica obtenida por Friedrich Hund en el estudio de los

espectros atómicos que enuncia lo siguiente:

Al llenar orbitales de igual energía (los tres orbitales p, los cinco d, o los siete f) los electrones se distribuyen, siempre que sea posible, con sus spines paralelos, es decir, que no se cruzan. La partícula mini atómica es mas estable (tiene menos energía) cuando tiene electrones desapareados (spines paralelos) que cuando esos electrones están apareados (spines opuestos o antiparalelos).

También se denomina así a la regla de máxima multiplicidad de Hund cuando varios electrones están descritos por orbitales degenerados, la mayor estabilidad energética es aquella en donde los espines electrónicos están desapareados (correlación de espines).

Para entender la regla de Hund, hay que saber que todos los orbitales en una subcapa

deben estar ocupados por lo menos por un electrón antes de que se le asigne un segundo. Es decir, todos los orbitales deben estar llenos y todos los electrones en paralelo antes de que un orbital gane un segundo electrón. Y cuando un orbital gana un segundo electrón, éste deberá estar desapareado del primero (espines opuestos o antiparalelos). Por ejemplo:

3 electrones en el orbital 2p; px1 py1 pz1 (vs) px2 py1 pz0 (px2 py1 pz0 = px0 py1 pz2 = px1 py0 pz2= px2 py0 pz1=....)

Así, los electrones en un átomo son asignados progresivamente, usando una configuración

ordenada con el fin de asumir las condiciones energéticas más estables. El principio de Aufbau explica las reglas para llenar orbitales de manera de no violar la Regla de Hund.

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1.2 Periodicidad Química

Los seres humanos siempre hemos estado tentados a encontrar una explicación a la complejidad de la materia que nos rodea. Al principio se pensaba que los elementos de toda materia se resumían al agua, tierra, fuego y aire. Sin embargo al cabo del tiempo y gracias a la mejora de las técnicas de experimentación física y química, nos dimos cuenta de que la materia es en realidad más compleja de lo que parece. Los químicos del siglo XIX encontraron entonces la necesidad de ordenar los nuevos elementos descubiertos. La primera manera, la más natural, fue la de clasificarlos por masas atómicas, pero esta clasificación no reflejaba las diferencias y similitudes entre los elementos. Muchas más clasificaciones fueron adoptadas antes de llegar a la tabla periódica que es utilizada en nuestros días.

Cronología de las diferentes clasificaciones de los elementos químicos

DÖBEREINER

Este químico alcanzó a elaborar un informe que mostraba una relación entre la masa

atómica de ciertos elementos y sus propiedades en 1817. Él destaca la existencia de similitudes entre elementos agrupados en tríos que él denomina “tríadas”. La tríada del cloro, del bromo y del yodo es un ejemplo. Pone en evidencia que la masa de uno de los tres elementos de la triada es intermedia entre la de los otros dos. En 1850 pudimos contar con unas 20 tríadas para llegar a una primera clasificación coherente.

CHANCOURTOIS Y NEWLANDS

En 1862 Chancourtois, geólogo francés, pone en evidencia una cierta periodicidad entre los

elementos de la tabla. En 1864 Chancourtois y Newlands, químico inglés, anuncian la Ley de las octavas: las propiedades se repiten cada ocho elementos. Pero esta ley no puede aplicarse a los elementos más allá del Calcio. Esta clasificación es por lo tanto insuficiente, pero la tabla periódica comienza a ser diseñada.

MEYER

En 1869, Meyer, químico alemán, pone en evidencia una cierta periodicidad en el volumen

atómico. Los elementos similares tienen un volumen atómico similar en relación con los otros elementos. Los metales alcalinos tienen por ejemplo un volumen atómico importante. Mendeleïev En 1869, Mendeleïev, químico ruso, presenta una primera versión de su tabla periódica en 1869. Esta tabla fue la primera presentación coherente de las semejanzas de los elementos. El se dio cuenta de que clasificando los elementos según sus masas atómicas se veía aparecer una periodicidad en lo que concierne a ciertas propiedades de los elementos. La primera tabla contenía 63 elementos.

Esta tabla fue diseñada de manera que hiciera aparecer la periodicidad de los elementos. De

esta manera los elementos son clasificados verticalmente. Las agrupaciones horizontales se suceden representando los elementos de la misma “familia”.

Para poder aplicar la ley que él creía cierta, tuvo que dejar ciertos huecos vacíos. Él estaba

convencido de que un día esos lugares vacíos que correspondían a las masas atómicas 45, 68, 70 y 180, no lo estarían más, y los descubrimientos futuros confirmaron esta convinción. El consiguió además prever las propiedades químicas de tres de los elementos que faltaban a partir de las propiedades de los cuatro elementos vecinos. Entre 1875 y 1886, estos tres elementos: galio, escandio y germanio, fueron descubiertos y ellos poseían las propiedades predecidas.

Sin embargo aunque la clasificación de Mendeleïev marca un claro progreso, contiene

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ciertas anomalías debidas a errores de determinación de masa atómica de la época.

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1.2.1 Desarrollo de la tabla periódica moderna

La tabla de Mendeleïev condujo a la tabla periódica actualmente utilizada.

Un grupo de la tabla periódica es una columna vertical de la tabla. Hay 18 grupos en la tabla estándar. El hecho de que la mayoría de estos grupos correspondan directamente a una serie química no es fruto del azar. La tabla ha sido inventada para organizar las series químicas conocidas dentro de un esquema coherente. La distribución de los elementos en la tabla periódica proviene del hecho de que los elementos de un mismo grupo poseen la misma configuración electrónica en su capa más externa. Como el comportamiento químico está principalmente dictado por las interacciones de estos electrones de la última capa, de aquí el hecho de que los elementos de un mismo grupo tengan similares propiedades físicas y químicas.

La tabla periódica está ordenada en periodos y grupos o familias, en ella se ordenan los 118

elementos conocidos en la actualidad.

GRUPOS O FAMILIAS.- Los grupos se representan con las letras A y B, siendo el grupo Al de los llamados representativos y el grupo B el de los elementos metálicos de transición.

GRUPO I A: Llamado de los metales alcalinos.

• Son elementos de colores blancos como la plata, blandos y ligeros, se funden a bajas temperaturas, ocasionan quemaduras al tocarlos y reaccionan con el aire, además no se encuentran libres en la naturaleza. • Son llamados alcalinos por su reacción con el agua formando bases. • Son agentes reductores fuertes. • Presentan un e- en su último nivel de energía.

GRUPO II A: Llamados metales alcalino - térreos.

• Entran en la composición de las rocas corrientes, todos sus isótopos son radioactivos. • Todos se pueden separar por electrólisis de sus sales fundidas.

• El berilio es utilizado en la fabricación de transmisiones, muelles y otras partes de maquinaria.

GRUPO III y IV A: Grupos del Boro y del Carbono.

• Poseen elementos metálicos y No metálicos. • Presentan tres y cuatro e- en su último nivel de energía.

• El Boro es considerado elemento puente.

GRUPO V y VI A

• Los elementos sólidos y gaseosos existen en la naturaleza en más de una forma (alotropía). • Presenta 5 o 6 e- en su último nivel de energía.

GRUPO VII A: Halógenos.

• El hidrógeno es único entre los elementos. Su núcleo consiste en un p+ alrededor del cual gira un e-, se le agrupa con los metales alcalinos por su número atómico. Además es un gas activo.

• Tienen siete e- en su último nivel de energía, el término halógeno significa que producen sales.

GRUPO VIII A ó grupo cero. Gases nobles o inertes.

• Son constituyentes de la atmósfera en menos del 1%.

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• Su configuración electrónica está totalmente saturada. No ceden ni absorben e-, debido a ésta característica.

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1.2.2 Clasificación periódica de los elementos

ORGANIZACIÓN DE LA TABLA PERIÓDICA

Los elementos están distribuidos en filas (horizontales) denominadas períodos y se enumeran del 1 al 7 con números arábigos. Los elementos de propiedades similares están reunidos en columnas (verticales), que se denominan grupos o familias; los cuales están identificados con números romanos y distinguidos como grupos A y grupos B. Los elementos de los grupos A se

conocen como elementos representativos y los de los grupos B como elementos de transición. Los elementos de transición interna o tierras raras se colocan aparte en la tabla periódica en dos

grupos de 14 elementos, llamadas series lantánida y actínida. La tabla periódica permite clasificar a los elementos en metales, no metales y gases nobles. Una línea diagonal quebrada ubica al lado izquierdo a los metales y al lado derecho a los no metales. Aquellos elementos que se encuentran cerca de la diagonal presentan propiedades de metales y no metales; reciben el nombre de metaloides.

Los METALES, Son buenos conductores del calor y la electricidad, son maleables y

dúctiles, tienen brillo característico.

LOS NO METALES, Pobres conductores del calor y la electricidad, no poseen brillo, no son maleables ni dúctiles y son frágiles en estado sólido.

LOS METALOIDES, intermedias entre Metales y No Metales.

Algunos grupos representativos reciben los siguientes nombres:

Grupo IA: Alcalinos

Grupo IIA: Alcalinotérreos

Grupo VIIA: Halógenos

Grupo VIIIA: Gases nobles

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1.2.3 Propiedades atómicas y sus variaciones periódicas:

Carga nuclear efectiva, Radio atómico, Radio iónico,

Energía de ionización, Afinidad electrónica y

Electronegatividad.

CARGA NUCLEAR EFECTIVA

La carga nuclear efectiva es la carga que debiera tener el núcleo ya que en ausencia de otros

e- la atracción del núcleo sobre el e- considerado fuera de la misma que la atracción neta que experimenta el - en el átomo real. Z*=Z-A. A lo largo de un periodo, la carga nuclear efectiva sobre el e- + extorne aumenta con el nº atómico. A lo largo d un mismo grupo, la carga nuclear efectiva sobre e- + externo es la misma. La energía de ionización, I, es la mínima energía necesaria ya que un átomo neutro de X, en estado gaseoso y en estado electrónico fundamental, ceda un electrón de su nivel externo y de un lugar a un ion monopositivo X+, también en estado gaseoso y en su estado electrónico fundamental.( / ->) La afinidad electrónica, es la energía intercambiada en el proceso x el q n átomo neutro X, en estado gaseoso y electrón, fundamental, recibe un electrón y se transforma en un ion mononegativo X-, también gaseoso y estado electrónico, fundamental. La electronegatividad d un elemento se define como la tendencia relativa de sus átomos ya atraer la e- de otros átomos con los que están enlazados. (/ ->).

RADIO ATÓMICO En función del tipo de enlace químico se definen también otros radios como el covalente

(generalmente para elementos no metálicos) y el iónico (para elementos metálicos). Situados ahora en la tabla periódica, una sencilla regla nemotécnica para recordar el modo en que aumenta el radio atómico es la siguiente:

El radio atómico de un elemento aumenta de arriba a abajo y de derecha a izquierda en la

tabla periódica.

Se define como la mitad de la distancia entre 2 núcleos de un mismo elemento unidos entre si. Es mayor al final de cada período, de manera que los electrones de los átomos de los elementos que se encuentran más a la derecha de la tabla se encuentran más atraídos por el núcleo, de modo que, como el número de niveles en el que se enlazan los átomos es el mismo, el radio disminuye. Paralelamente a esto, en cada período aumenta en una unidad el número de capas en el que se distribuyen los electrones del átomo, de manera que los átomos de los elementos de mayor período tienen mayor radio. Como conclusión a esto, el radio atómico de un elemento aumenta de arriba a abajo y de derecha a izquierda en la tabla periódica.

RADIO IÓNICO El radio iónico es, al igual que el radio atómico, la distancia entre el centro del núcleo del

átomo y el electrón estable más alejado del mismo, pero haciendo referencia no al átomo, sino al ion. Se suele medir en picómetros (1 pm=10-12) m o Angstroms (1 Å=10-10 m). Éste va aumentando en la tabla de izquierda a derecha por los periodos y de arriba hacia abajo por los grupos.

En el caso de cationes, la ausencia de uno o varios electrones disminuye la fuerza eléctrica de repulsión mutua entre los electrones restantes, provocando el acercamiento de los mismos entre sí y al núcleo positivo del átomo del que resulta un radio iónico menor que el atómico.

En el caso de los aniones, el fenómeno es el contrario, el exceso de carga eléctrica negativa obliga a los electrones a alejarse unos de otros para restablecer el equilibrio de fuerzas eléctricas, de modo que el radio iónico es mayor que el atómico.

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ENERGÍA DE IONIZACIÓN

El potencial de ionización o energía de ionización o EI es la mínima energía que hay que suministrar a un átomo neutro y en su estado fundamental, perteneciente a un elemento en estado gaseoso, para arrancarle un electrón. La reacción puede expresarse de la siguiente forma:

Siendo A(g) los átomos neutros de una sustancia elemental en estado gaseoso; EI, la energía

de ionización y un electrón. Esta energía corresponde a la primera ionización. El segundo potencial de ionización

representa la energía precisa para sustraer el segundo electrón; este segundo potencial de ionización es siempre mayor que el primero, pues el volumen de un ion positivo es menor que el del átomo y la fuerza electrostática es mayor en el ion positivo que en el átomo, ya que se conserva la misma carga nuclear.

El potencial o energía de ionización se expresa en electrón-voltio, julios o en kilojulios por mol (kJ/mol).

1 eV = 1,6 × 10-19 C × 1 V = 1,6 × 10-19 J En los elementos de una misma familia o grupo el potencial de ionización disminuye a medida que aumenta el número atómico, es decir, de arriba abajo.

Sin embargo, el aumento no es continuo, pues en el caso del berilio y el nitrógeno se obtienen valores más altos que lo que podía esperarse por comparación con los otros elementos del mismo período. Este aumento se debe a la estabilidad que presentan las configuraciones s² y s² p³, respectivamente.

La energía de ionización más elevada corresponde a los gases nobles, ya que su

configuración electrónica es la más estable, y por tanto habrá que proporcionar más energía para arrancar los electrones.

AFINIDAD ELECTRÓNICA

La afinidad electrónica es la energía que se absorbe o se libera cuando un átomo acepta un electrón y se convierte en un anión. Esta energía tiene valores positivos, cuando la energía es absorbida, o negativos cuando es liberada.

Para elementos de un mismo periodo la afinidad electrónica depende de la carga nuclear

efectiva, la cual depende principalmente de la carga nuclear ya que la variación del efecto de pantalla se desprecia. A mayor carga nuclear mayor carga nuclear efectiva y mayor afinidad electrónica.

Para elementos que pertenecen a un mismo grupo la afinidad electrónica depende del efecto de pantalla. La variación de la carga nuclear efectiva se desprecia pues la variación de la carga nuclear y del efecto de pantalla es similar. A mayor efecto de pantalla menor es la afinidad electrónica.

La fórmula correspondiente es:

Siendo A(g) un átomo neutro en estado gaseoso; un electrón y EA, la afinidad electrónica.

Cuando la afinidad electrónica es mayor a cero, el proceso sería endotérmico y cuando la electroafinidad es menor a cero, el proceso sería exotérmico.

EA > 0 (proceso endotérmico); EA < 0 (proceso exotérmico)

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ELECTRONEGATIVIDAD

La electronegatividad es una medida de fuerza de atracción que ejerce un átomo sobre los electrones de otro, en un enlace covalente. Los diferentes valores de electronegatividad se clasifican según diferentes escalas, entre ellas la escala de Pauling y la escala de Mulliken.

En general, los diferentes valores de electronegatividad de los átomos determinan el tipo de enlace que se formará en la molécula que los combina. Así, según la diferencia entre las electronegatividades de éstos se puede determinar (convencionalmente) si el enlace será, según la escala de Linus Pauling:

Iónico (diferencia superior o igual a 1,7)

Covalente polar (diferencia entre 1,7 y 0,4)

Covalente no polar (diferencia inferior a 0,4)

→ Disminución del radio atómico → Aumento de la energía de ionización → Aumento de electronegatividad →

Según Linus Pauling, la electronegatividad es la tendencia o capacidad de un átomo, en una

molécula, para atraer hacia sí los electrones. La electronegatividad de un elemento depende de su estado de oxidación y, por lo tanto, no es una propiedad atómica invariable. Esto significa que un mismo elemento puede presentar distintas electronegatividades dependiendo del tipo de molécula en la que se encuentre. Mulliken propuso que la electronegatividad de un elemento puede determinarse promediando la energía de ionización de sus electrones de valencia y la afinidad electrónica. Esta aproximación concuerda con la definición original de Pauling y da electronegatividades de orbitales y no electronegatividades atómicas invariables. E. G. Rochow y A. L. Alfred definieron la electronegatividad como la fuerza de atracción entre un núcleo y un electrón de un átomo enlazado.

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1.2.4 Propiedades químicas y su variación periódica:

Tendencias generales o por grupo.

La tabla periódica de los elementos fue propuesta por Dimitri Mendeleiev y Julius Lothar Meyer quienes, trabajando por separado, prepararon una ordenación de todos los 64 elementos conocidos, basándose en la variación de las propiedades químicas (Mendeleiev) y físicas (Meyer) con la variación de sus masas atómicas. A diferencia de lo que había supuesto Newlands, en la Tabla periódica de Mendeleiev los periodos (filas diagonales y oblicuas) no tenían siempre la misma longitud, pero a lo largo de los mismos había una variación gradual de las propiedades, de tal forma que los elementos de un mismo grupo o familia se correspondían en los diferentes periodos. Esta tabla fue publicada en 1869, sobre la base de que las propiedades de los elementos son función periódica de sus pesos atómicos.

La noción de número atómico y la mecánica cuántica

La tabla periódica de Mendeléiev 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, argon-potasio y cobalto-niquel, 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 raiz 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.

VARIACIÓN DE LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS

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1.3 Elementos de importancia económica, industrial y

ambiental en la región o en el país.

ELEMENTO DE IMPORTANCIA ECONÓMICA:

Hidrogeno (H) los principales uso del hidrogeno son:

a) para la producción de amoniaco (N3H) por el proceso (Haber). b) En la producción del ácido clorhídrico al combinarse con cloro, en la síntesis del

alcohol metilito (CH3OH) al combinar con monóxido de carbono. c) Refinación de petróleo. d) Hidrogeno de aceite.

Boro (B) este no metal se utiliza como fertilizante foliar y edáfico.

Carbono (C) este metal es importante ya que forma parte de numerosos compuestos y

son importantes para la vida cotidiana del ser humano. También forma parte de las estructuras de las grasas o lípidos de la cual la parte estructural esta formada por el glicerol y glicerina el cual es un alcohol. El carbono también forma parte de las estructuras de ácidos nucleicos, vitaminas.

Nitrógeno (N) la mayor parte del nitrógeno se encuentra en el aire de la atmósfera y se

usa para fabricar amoniaco al combinarse con el hidrogeno en su forma liquida, el nitrógeno se utiliza como congelante.

Oxigeno (O) este elemento también se encuentra en el aire de la atmósfera y es muy

importante en la vida del ser humano ya que el depende de su respiración. También se utiliza ampliamente en la industria y también se utiliza en la soldadura autógena o acetilénica.

Flúor (F) los usos de los fluoruros principalmente el fluoruro de sodio se utiliza en la fluoración del agua potable y en las pastas dentales para prevenir las caries.

Cloro (Cl) se utiliza para la elaboración de plástico disolvente, pesticidas, producto farmacéutico, refrigerante y colorante. También se utiliza en la desinfección y para blaquiar textiles.

Bromo (Br) los compuestos orgánicos que contienen bromo se utilizan como intermediarios en las síntesis industriales de colorantes. Los bromuros inorgánicos se utilizan como medicina en el blanqueo de tejidos y en fotografías bromuro de plata.

Yodo (I) sus compuestos no se usan tan extensamente como las de otros halógenos del grupo 7ª y sus principales usos: productos farmacéuticos, pinturas, para fotografía en su forma de yoduro de plata y también como desinfectantes.

ELEMENTO DE IMPORTANCIA INDUSTRIAL:

Aluminio, es resistente a la corrosión, se puede laminar e hilar por los que se emplea en

la construcción de vehículos, aviones y utensilios domésticos. Se extrae de la bauxita por reducción electrolítica.

Cobalto, se emplea en la elaboración de aceros especiales debido a su alta resistencia al

calor, corrosión y fricción. Se emplea en herramienta mecánica de alta velocidad, imanes y motores. En forma de polvo, se emplea como pigmento azul para el vidrio. Su isótopo radiactivo se emplea en el Instituto Nacional de Investigación Nuclear (ININ) de México, por que produce radiaciones gamma.

Mercurio, es resistente a la corrosión y un bueno conductor eléctrico. Se usa en la

fabricación de instrumentos de presión, baterías, termómetro, barómetro, amalgamas dentales, sosa cáustica, medicamentos e insecticidas.

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Antimonio, se utiliza, metal de imprenta, baterías y textiles.

Plata se emplea en la acuñación de monedas y manufacturas de vajillas y joyas, en

fotografías, aparatos eléctricos, aleaciones y soldaduras.

Cobre, usado principalmente como conductor eléctrico, en la elaboración de monedas y aleaciones como el latón y bronce.

Plomo, se emplea para la fabricación de de barias y acumuladores, de pinturas,

soldaduras e investigaciones nucleares.

Hierro, se utiliza en la industria, el arte y la medicina. Para fabricar acero, cemento, fundiciones de metales ferrosos, además es un componente importante de la sangre contenido en la hemoglobina.

Oro, es el patrón monetario internacional, sus aleaciones se emplean en joyerías, y

ornamentos, piezas dentales y equipo científicos de elaboración. En la actualidad se ha reemplazado por iridio y rutenio en la joyera, y en piezas dentales, por platino y paladio.

ELEMENTOS DE IMPORTANCIA AMBIENTAL:

Bromo, sus vapores contamina el aire, además sus compuestos derivados solo

lacrimógenos y venenosos.

Azufre, sus óxidos (SO2 Y SO3) contaminan el aire y mezclados con agua producen la

lluvia ácida. Algunas sustancias como los derivados clorados, sulfatos y ácidos son corrosivos, el gas H2S es sumamente toxico y contamina el aire.

Cadmio, contamina el agua y el aire es constituyente de algunos fertilizantes que

contaminan el suelo.

Mercurio, contamina el agua, el aire y causa envenenamiento. Las algas lo absorben, luego los peces y finalmente el hombre. Los granos lo retienen y como el hombre los ingiere, lo incorpora a sus tejidos. También puede absorberse por la piel.

Antimonio, el envenenamiento por antimonio se produce por ingestión, inhalación de

vapor y principalmente por un gas llamado estibina.

Arsénico en general, todos sus compuestos y derivados son altamente tóxicos.

Fósforo, debido a que se emplea en la síntesis de pinturas, plaguicidas y fertilizantes,

contaminan el aire, el suelo y el agua.

Plomo, contaminan el aire, el agua y el suelo (produce graves daños a la agricultura), y cuando se inhala o se ingiere como alimento, se acumula en el cuerpo y produce una enfermedad conocida como saturnismo.

Cloro, sus vapores contaminan el aire y son corrosivos. En forma de clorato, contamina

el agua, además de forma mezcla explosiva con compuestos orgánicos que dañan el hígado y el cerebro. Algunos medicamentos que contienen cloro afectan al sistema nervioso.

Cromo, en su forma de cromato soluble contamina el agua. Sus compuestos son

perjudiciales para el organismo, pues destruyen todas las células.

Manganeso, los polvos y humos que contienen manganeso causan envenenamientos y

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atrofian el cerebro, cuando se inhala, además de contaminar el agua.