El Átomo y sus componentes
Cuando se descubrió el átomo, se creía que era la unidad mínima más diminuta que existía. Pero observaron mejor el átomo y descubrieron que había cuerpos más pequeños, sus componentes:
Tipos de átomo
En el universo existen más de cien clases de átomos, los cuales suelen unirse para dar origen a distintos tipos de moléculas.
Clasificación de elementos
Metales
Un elemento es metal cuando tiene tendencia a desprenderse de los electrones de su última capa o capa de valencia (formando cationes); tienen pocos electrones en la última capa, bajo potencial de ionización, baja afinidad electrónica, baja electronegatividad, son reductores, forman cationes, los óxidos e hidróxidos son básicos o anfóteros (para un mismo estado de oxidación según se desciende en un grupo aumenta el carácter metálico: aumenta la basicidad de los óxidos); aunque según se desciende en cada grupo, los números de oxidación altos producen óxidos cada vez más ácidos. Son sólidos, salvo excepciones. Se caracterizan por poseer enlace metálico. Por todo ello son buenos conductores del calor, electricidad, son dúctiles, maleables, etc.,. Se utilizan con fines estructurales, fabricación de recipientes, conducción del calor y la electricidad.
Muchos de los iones metálicos cumplen funciones biológicas importantes: hierro, calcio, magnesio, sodio, potasio, cobre, manganeso, cinc, cobalto, molibdeno, cromo, estaño, vanadio, níquel,etc.
- Grupo 1: Litio, sodio, potasio, rubidio, cesio, francio.
- Grupo 2: Berilio, magnesio, calcio, estroncio, bario, radio.
- Grupo 3: Escandio, itrio, lantano y lantánidos, actinio y actínidos
- Grupo 4: Titanio, circonio, hafnio, rutherfordio.
- Grupo 5: Vanadio, niobio, tántalo, dubnio.
- Grupo 6: Cromo, molibdeno, wolframio, seaborgio.
- Grupo 7: Manganeso, tecnecio, renio, bohrio.
- Grupo 8: Hierro, rutenio, osmio, hassio.
- Grupo 9: Cobalto, rodio, iridio, meitnerio.
- Grupo 10: Níquel, paladio, platino, ununnilio.
- Grupo 11: Cobre, plata, oro, unununio.
- Grupo 12: Cinc, cadmio, mercurio, ununbio.
- Grupo 13: Aluminio, galio, indio, talio, ununtrio.
- Grupo 14: Estaño, plomo, ununquadio.
- Grupo 15: Bismuto, ununpentio.
- Grupo 16: Polonio, ununhexio.
No Metales
Tienen muchos electrones en su capa externa; tiene elevado potencial de ionización, elevada afinidad electrónica, son electronegativos, son oxidantes, forman aniones y los óxidos e hidróxidos son ácidos. Tienen en común ser malos conductores de la electricidad y del calor. 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 positiva y negativa.oligoelementos: flúor, silicio, arsénico, yodo,cloro.etc..
¿Que son los Iones?
Son átomos, o grupos de ellos, que han perdido o ganado uno o mas electrones de manera que adquieren una carga eléctrica positiva o negativa respectivamente. Su existencia se debe al bombardeo de la atmósfera por los rayos cósmicos u otra fuente alta de energía, como la radiactividad.
En su estado natural, los átomos y las moléculas tienden a neutralizarse con la concurrencia de tantos iones positivos como negativos. Sin embargo, la actividad meteorológica altera ese equilibrio de forma constante por medio de tormentas y vientos dominantes.
Definición de isótopo
Un isótopo es un átomo cuyo núcleo tiene el mismo número de protones pero diferente número de neutrones. Se descubrió la existencia de los isótopos como consecuencia del estudio sobre las sustancias radiactivas naturales. El nombre de isótopo fue propuesto por F.Soddy en 1911, el cual constató la igualdad de sus propiedades químicas. La mayoría de los elementos naturales son formados por varios isótopos que sólo pueden ser separados por procedimientos físicos (difusión, centrifugación, espectrometría de masas, destilación fraccionada y electrólisis).
Podemos clasificar los isótopos como estables, con una vida media del orden de 3 000 millones de años, e inestables o radiactivos, que emiten radiaciones y se convierten en otros isótopos o elementos. Estos últimos son empleados en la obtención de energía ( 235 U, 239 Pu), en la datación ( 14 C, 40 K), en medicina para fines diagnósticos y terapéuticos, en aparatos de medida, etc.
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 elfósforo (P).5 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.
Noción de elemento y 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 mayor conocimiento sobre estas propiedades, así como descubriendo muchos elementos nuevos.
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 aislarlas.
El descubrimiento de gran cantidad de elementos nuevos, 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
Dimitri Ivánovich 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.6 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.
Los agruparon en filas o periodos de distinta longitud.
Situaron en el mismo grupo elementos que tenían propiedades químicas similares, como la valencia.7.
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 gases nobles 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 energía
No hay comentarios:
Publicar un comentario