MODULO P-I

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INSTITUCIÓN EDUCATIVA MARÍA AUXILIADORA ÁREA: CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL ESPACIO ACADEMICO: QUIMICA GRADO 9º CONTENIDO CONCEPTUAL: Unidad 1: ELEMENTOS QUÍMICOS: LOS LADRILLOS DEL UNIVERSO Modelos atómicos algunas propiedades de los átomos- elementos de la tabla periódica – propiedades periódicas.

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INSTITUCIÓN EDUCATIVA MARÍA AUXILIADORAÁREA: CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL

ESPACIO ACADEMICO: QUIMICA

GRADO 9º

CONTENIDO CONCEPTUAL: Unidad 1: ELEMENTOS QUÍMICOS: LOS LADRILLOS DEL UNIVERSO

Modelos atómicos – algunas propiedades de los átomos- elementos de la tabla periódica – propiedades periódicas.

PROFESOR: MARTÍN HERNANDO MOSQUERA AYALA

AÑO LECTIVO 2015

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CARTAGO - VALLENOMBRE:_________________________________________

GRADO:__________________________________________

DESARROLLO DE LA TABLA DE SABER

UNIDAD 1

MODELOS ATÓMICOS Y ELEMENTOS QUÍMICOS

ACTIVIDADES ORIENTADORAS DE DESEMPEÑOS

ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN

1. Construye conceptos a través de la categorización (organización, clasificación, …) de los rasgos identificados en el objeto de estudio

2. Diseña y elabora un modelo de átomo en tres dimensiones donde cita todos sus componentes, lo compara con átomos de diferente grupo y periodo, lo socializa a sus compañeras.

3. Diseña y elabora una pregunta tipo ICFES sobre alguna observación, experiencia o aplicación de la tabla periódica dibujando el objeto de análisis, socializa las posibles respuestas y dirige la discusión frente al grupo en torno a la opción correcta.

4. Elabora una comparación entre las características, cualidades y propiedades de átomos que corresponden a elementos que participan en el metabolismo y otros que participan en la industria, presentando a través de técnicas o instrumentos su producción intelectual de manera organizada participa en plenaria.

Presentación de portafolio.

Participación en discusiones dirigidas.

Presentaciones y sustentaciones orales y/o escritas de trabajos contextualizados en forma virtual y/o presencial empleando las tic’s.

Evaluaciones orales y/o escritas en forma virtual y/o presencial.

Presentación y sustentación de modelos

INTRODUCCIÓN

La química es una disciplina cuyo objeto de estudio es la descripción de las propiedades de las sustancias y los intercambios de materia que se establecen entre ellas, denominados reacciones químicas.

Sin embargo, la química no solo se encarga de estudiar los elementos químicos, su estructura y organización en la tabla periódica y las reacciones químicas en las cuales interactúan. También es una ciencia integral y disciplinaria, pues por medio de su estudio se puede comprender otras ciencias, como la bioquímica, la biología, la fisiología y la físico-química.

La química está presente en la vida diaria. Por ejemplo: al alimentarse diariamente, se nutre, ya que la comida proporciona energía, la que se produce debido a diferentes reacciones químicas (denominadas metabolismo) ocurridas en las células. Esta energía es usada para caminar, correr y estudiar, entre otras actividades.

En la naturaleza estas reacciones se efectúan a diario en los organismos. La fotosíntesis es un ejemplo. A través de ella, las plantas sintetizan azúcares que son almacenados en órganos especializados, como los frutos que luego se consumen.

El desarrollo de los procesos químicos industriales ha sido uno de los factores que más han influido en el crecimiento económico de las últimas décadas. Sin embargo, el proceso no está exento de riesgos. La fabricación de productos químicos agresivos para el ser humano y el medio en que vive, utilizados como paso intermedio en la obtención de objetos de consumo, obliga a extremar las precauciones y a exigir fuertes controles y una gran responsabilidad a quienes fabrican y manipulan esas sustancias.

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El ácido sulfúrico, H2SO4, se fabrica a partir del dióxido de azufre, SO2. El amoniaco, NH3, es un gas a temperatura ambiente. Se trata de un compuesto muy importante en la industria y en la agricultura. La mayor parte de el se utiliza para obtener fertilizantes, productos de limpieza o ácido nítrico. Un preparado en polvo del magnesio se usa para los flashes fotográficos, bombas incendiarias y bengalas de señalización. (http://www.youtube.com/watch?v=N67Qgmb-Mrs El viaje alucinante del calcio)

CONCEPTOS BÁSICOS

Sustancias que componen la materia

Una manzana, el aire, el agua, la sal o el oro, tienen algo en común: son materia. Sin embargo, existen diferencias entre ellos cuyo origen se encuentra en las sustancias que los componen.Al hablar de las sustancias que contiene un determinado tipo de materia, se hace referencia a su composición química. La composición química de la materia tiene que ver con la identificación y cantidad de las diferentes sustancias que la componen. Cada una de las sustancias presentes en ella tiene diferentes propiedades.

Por una parte, se identifican las propiedades físicas, que se pueden observar con los sentidos o con la ayuda de un instrumento, sin variar la composición de la materia. Así, el color, la textura, la masa, el punto de ebullición o el punto de fusión son propiedades físicas de la materia. En cambio, el hecho de que una sustancia se queme por la acción del calor tiene que ver con sus propiedades químicas.

Respecto a la cantidad de sustancias, la manzana y el aire contienen varias sustancias diferentes; el agua y la sal están formadas por dos sustancias y el oro sólo por una. POR EL PODER DE LA RAZÓN SE CONQUISTARA.De esta forma, la cantidad de sustancias que conforman la materia, determinan su clasificación en: elementos, compuestos y mezclas.

Los elementos químicos son las sustancias que no pueden descomponerse en otras más simples. De los ejemplos indicados, el oro corresponde a un elemento químico. Otros ejemplos son el oxígeno, el carbono y el hierro. Los compuestos químicos son las sustancias que resultan por la unión de dos o más elementos químicos, combinados en cantidades exactas y fijas a través de enlaces químicos. Las mezclas se obtienen de la combinación de dos o más sustancias, que pueden ser elementos o compuestos. Sin embargo no se establecen enlaces químicos entre los componentes de la mezcla. Que será un concepto que

1. Elementos químicos

Existe más de un centenar de diferentes elementos químicos. Estos elementos tienen en común el estar constituidos por una mínima unidad: el átomo. Sin embargo, los átomos de un elemento se diferencian de los átomos de otro elemento en el número de protones que poseen, por lo cual habrá tantos tipos de elementos químicos como átomos existan.

Elemento químico es aquella sustancia formada por átomos que poseen la misma cantidad de protones y que no puede ser descompuesta en otras sustancias más simples.

a. Símbolos químicos y tabla periódica. Cada uno de los más de cien elementos químicos identificadas recibe un nombre, al que se le asigno un símbolo. El símbolo de un elemento químico corresponde a uno abreviatura latina del nombre del elemento, que puede constar de una o dos letras. Por ejemplo, el oxigeno, gas que permite la vida de la mayoría de los seres vivos, tiene como símbolo la letra O, mientras que uno de los metales más valiosos, el oro, se identifico por las letras Au. Uno de los elementos químicos que forma parte de la materia presente en todos los seres vivos es el carbono y se representa por la letra C.

Los químicos han analizado las características de los diferentes elementos y han observado que cada uno presenta propiedades específicas.

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Basándose en las propiedades químicas comunes, los elementos químicos han sido ordenados en una tabla, con filas y columnas, que recibe el nombre de tabla periódica de los elementos.La existencia de esta tabla se debe o los aportes realizados por el químico ruso Dimitrí Ivánovich Mendeléíev, quien a mediados del siglo pasado, fue el primero en clasificar los elementos conocidos de acuerdo a su masa y los ordenó en forma progresiva. Considerando su estructura y propiedades.

Ciertamente la tabla que usamos hoy es más completa que la de Mendeléíev, sin embargo, su aporte facilitó la tarea de organizar y clasificar los diferentes elementos que componen la materia.

b. Elementos importantes: Varios elementos químicos tienen gran importancia para los seres vivos.Por ejemplo:- el oxigeno (O) posibilita la vida en nuestro planeta- el calcio (Ca) da solidez y resistencia a nuestros huesos

- el carbono (C) está presente en todas nuestras células- el sodio (Na),el potasio (K) y el cloro (Cl)son indispensables para el funcionamiento de las células nerviosas.

La mayoría de los elementos químicos que son de importancia para los seres vivos, se requieren en cantidades pequeñísimas, sin embargo, su ausencia puede generar enfermedades que alteran el funcionamiento de todo el organismo. Esto ocurre con el yodo (I). Cuando el organismo no logra obtener los niveles de yodo necesarios, se produce un crecimiento anormal de la glándula "tiroides", que se manifiesta por un abultamiento en el cuello. Así vemos que algo tan simple como un elemento, puede determinar la alteración de algo tan complejo como un ser vivo.

2. Compuestos químicos

Difícilmente se encuentran en la naturaleza los elementos químicos aislados, es decir, no combinados. En la realidad, pueden unirse entre si para generar compuesto químicos que poseen propiedades muy diferentes a las de cada elemento constituyente.

Compuesto químico es aquel que está formado por la unión de dos o más elementos diferentes, en proporciones fijas y exactas a través de enlaces químicos.

a. Fórmulas de los compuestos químicos

Lo mismo que los elementos, cada compuesto químico se representa con una fórmula que corresponde a los símbolos de los elementos que lo forman, añadiendo además, números que indican las cantidades de átomos que aporta a la unión cada uno de los elementos. Ejemplos:

El agua, cuya fórmula es H20 nos que;- está formada por hidrógeno H y oxígeno O- cada molécula está formada por la unión química entre 2 átomos de

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hidrógeno y 1 de oxigeno. En este ejemplo el compuesto está formado por dos elementos, pero pueden existir otros, constituidos por más de dos:La sacarosa, que es el nombre que recibe el azúcar de mesa, tiene la siguiente fórmula: C12H12011. Se puede ver que, además del oxígeno O y el hidrógeno H, este compuesto está formado por carbono C.

Los números colocados a la derecha bajo cada letra indican el número de átomos de cada elemento en la unión.

b. Compuestos orgánicos e inorgánicos

En el medio ambiente existe una gran cantidad de sustancias que se pueden clasificar en dos grupos dependiendo de la presencia del carbono como componente principal. Esta condición permite reconocer dos tipos de compuestos: orgánicos e inorgánicos.

Compuestos orgánicos son aquéllos en los cuales el principal constituyente es el carbono C.

Se excluyen de esta definición los compuestos llamados carbonatos, el dióxido de carbono (CO2) y el monóxido de carbono (CO).

Compuestos inorgánicos son aquéllos que están formados por cualquiera de los demás elementos incluido en algunos casos el carbono pero sin que éste sea el elemento principal.

c. Compuestos importantes: de la misma forma que se reconocía la importancia de algunos elementos para la conservación de la vida, ocurre con los compuestos químicos. Aunque su complejidad puede variar, se pueden mencionar entre los compuestos más simples y más importantes, el agua H20 y el dióxido de carbono CO2. Ambos son liberados en el proceso de respiración y tienen gran valor para el desarrollo de los procesos vitales en las plantas.

Otros compuestos importantes son el carbonato de calcio, que junto a otros compuestos forman la cáscara de los huevos de las aves.

Los ejemplos anteriores han destacado compuestos inorgánicos importantes.

Uno de los compuestos orgánicos más relevante es la glucosa C6H1206, este compuesto almacena en los enlaces una gran cantidad de energía que permite realizar todas las actividades propias de un ser vivo.

    MEZCLAS

La mezcla es la unión de dos o más sustancias fáciles de separar. La separación de una mezcla es más fácil comparada con la del compuesto, debido a que entre las moléculas que la forman no existe unión de tipo químico.

El agua con sal, una bebida gaseosa, el aire, el butano (gas de los balones) con el aire en el momento de la combustión al encender el quemador de la cocina, el agua con arena y la arena con limadura de hierro son mezclas.

Entre los distintos ejemplos dados, se producen diferencias importantes. Si observa una mezcla de agua con sal (bien agitada) y otra de agua con arena (bien agitada), en la primera no podrá distinguir el agua de la sal; en cambio, en la segunda podrás distinguir fácilmente el agua de la arena. Esta característica permite clasificar las mezclas en dos grandes grupos: Mezcla homogénea y Mezcla heterogénea

EL ÁTOMO

Evolución del modelo atómico

Para entender como era el comportamiento de la materia se diseñaron

modelos atómicos cada vez más aceptables por la sociedad científica.

La concepción del átomo que se ha tenido a lo largo de la historia ha

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variado de acuerdo a los descubrimientos realizados en el campo de la

física y la química.

Modelo de Dalton: Fue el primer modelo atómico con bases científicas, fue

formulado en 1808 por John Dalton. Este primer modelo atómico postulaba:

La materia está formada por partículas muy pequeñas llamadas átomos,

que son indivisibles y no se pueden destruir.

Modelo de Thomson: Luego del descubrimiento del electrón en 1897 por Joseph John Thomson, se determinó que la materia se componía de dos partes, una negativa y una positiva. La parte negativa estaba constituida por electrones, los cuales se encontraban según este modelo inmersos en una masa de carga positiva a manera de pasas en un pastel.

Modelo de Rutherford: Este modelo representa un avance sobre el modelo de Thomson, ya que mantiene que el átomo se compone de una parte positiva y una negativa, sin embargo, a diferencia del anterior, postula que la parte positiva se concentra en un núcleo, el cual también contiene virtualmente toda la masa del átomo, mientras que los electrones se ubican

en una corteza orbitando al núcleo en órbitas circulares o elípticas con un espacio vacío entre ellos.

Modelo de Bohr: tomando como punto de partida el modelo de Rutherford, Niels Bohr trata de incorporar los fenómenos de absorción y emisión de los gases. Define el átomo como un pequeño sistema solar con un núcleo en el centro y electrones moviéndose alrededor del núcleo en orbitas bien definidas. Además realiza los siguientes planteamientos:

Las orbitas están cuantizadas (los e- pueden estar solo en ciertas orbitas)

Cada orbita tiene una energía asociada. La más externa es la de mayor energía.

Los electrones no radian energía (luz) mientras permanezcan en orbitas estables.

Los electrones pueden saltar de una a otra orbita.

Modelo de Schrödinger (Modelo actual): En el modelo de Schrödinger se abandona la concepción de los electrones como esferas diminutas con carga que giran en torno al núcleo; en lugar de esto, describe a los electrones por medio de una función de onda, el cuadrado de la cual representa la probabilidad de presencia en una región delimitada del espacio. Esta zona de probabilidad se conoce como orbital.

Estructura del átomo

En el átomo se distinguen 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.

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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.

Isótopos: La suma del número de protones y el número de neutrones de un átomo recibe el nombre de número másico y se representa con la letra A. Aunque todos los átomos de un mismo elemento se caracterizan por tener el mismo número atómico, pueden tener distinto número de neutrones.Llamamos isótopos a las formas atómicas de un mismo elemento que se diferencian en su número másico.

Para representar un isótopo, hay que indicar el número másico (A) propio del isótopo y el número atómico (Z), colocados como índice y subíndice, respectivamente, a la izquierda del símbolo del elemento.

Los Isóbaros: Son átomos que, a pesar de presentar diferentes números atómicos, tiene masas iguales. Sus propiedades químicas son diferentes puesto que se trata de elementos químicos también diferentes.  

Fusión y Fisión nuclear

Fusión Nuclear: Es la unión de dos núcleos ligeros, para producir uno más pesado.

Dos Isótopos de Hidrógeno se unen formando un núcleo con dos protones y dos neutrones que corresponden a un átomo de Helio.

Sin embargo esta reacción requiere de una alta energía de activación, para que los núcleos se acerquen y se fundan en uno. Una vez comenzada la reacción, la energía liberada es enorme.

 Fisión Nuclear: Es la ruptura de un núcleo atómico en dos partes parecidas en el contenido de protones, originado con el bombardeo de neutrones.

 Al chocar un neutrón con un átomo de Uranio, se crea un núcleo provisional que posteriormente se divide en dos núcleos.

  Con respecto a la energía que se produce, para la fisión de un gramo de Uranio, es de 85 Gigajoule (Gj) 109 J, aproximadamente a la misma que se produce al quemar tres toneladas de Carbón. Debido a este enorme despedimiento de energía fue usado como bomba el la segunda guerra mundial.

Configuraciones electrónicas (llenado de los orbitales)

Aunque en un átomo existen infinitos orbitales (el valor de n no está limitado), no se llenan todos con electrones, estos sólo ocupan los orbitales (dos electrones por orbital, a lo sumo) con menor energía, energía que puede conocerse, aproximadamente, por la regla de Auf-Bau, regla nemotécnica que permite determinar el orden de llenado de los orbitales de la mayoría de los átomos. Según esta regla, siguiendo las diagonales de la tabla de la derecha, de arriba abajo, se obtiene el orden de energía de los orbitales y su orden, consecuentemente, su orden de llenado.

Como en cada capa hay 1 orbital s, en la primera columna se podrán colocar 2 electrones. Al existir 3 orbitales p, en la segunda columna pueden colocarse hasta 6 electrones (dos por orbital). Como hay 5 orbitales d, en la tercera columna se colocan un máximo de 10 electrones y en la última columna, al haber 7 orbitales f, caben 14 electrones.

Tabla de diagonales

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Suponiendo que se desea conocer la configuración electrónica de la plata, que tiene 47 electrones. Por la regla de Auf-Bau, el orden de energía de los orbitales es el indicado en la tabla de la izquierda: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, etc. Como hay 1 orbital s, cabrán en cada capa dos electrones. Como hay 3 orbitales p, en

cada capa cabrán 6 electrones, 10 electrones en los orbitales d de cada capa, y 14 en los orbitales f.

Siguiendo esta regla se deben colocar los 47 electrones del átomo de plata:

1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d10, 4p6, 5s2, 4d9

Donde sólo se han puesto 9 electrones en los orbitales d de la capa cuarta para completar, sin pasarse, los 47 electrones de la plata.

TABLA PERIÓDICA

¿Por qué determinados elementos tienen propiedades semejantes? esta pregunta se puede contestar con la moderna teoría atómica en función de las estructuras electrónicas. Elementos diferentes cuyos átomos tienen estructuras electrónicas semejantes en sus capas externas o niveles de valencia tienen muchas propiedades químicas en común. Esta idea que relaciona la semejanza en las estructuras con la semejanza en las propiedades es la base de la ley periódica

Clasificaciones periódicas iniciales

Los científicos ven la necesidad de clasificar los elementos de alguna manera que permitiera su estudio más sistematizado. Para ello se tomaron como base las similaridades químicas y físicas de los elementos. Estos son algunos de los científicos que consolidaron la actual ley periódica:

Johann W. Dobeneiner

Hace su clasificación en grupos de tres elementos con propiedades químicas similares, llamados triadas.

John NewlandsOrganiza los elementos en grupos de ocho u octavas, en orden ascendente de sus pesos atómicos y encuentra que cada octavo elemento existía repetición o similitud entre las propiedades químicas de algunos de ellos.

Dimitri Mendeleiev y Lothar Meyer

Clasifican lo elementos en orden ascendente de los pesos atómicos. Estos se distribuyen en ocho grupos, de tal manera que aquellos de propiedades similares quedaban ubicados en el mismo grupo.

Tabla periódica actual: En 1913 Henry Moseley basándose en experimentos con rayos x determinó los números atómicos de los elementos y con estos creó una nueva organización para los elementos.

Ley periódica: " Las propiedades químicas de los elementos son función periódica de sus números atómicos”. Lo anterior significa que cuando se ordenan los elementos por sus números atómicos en forma ascendente, aparecen grupos de ellos con propiedades químicas similares y propiedades físicas que varían periódicamente. 

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

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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.

Metales Son buenos conductores del calor y la electricidad, son maleables y dúctiles, tienen brillo característico.

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

Metaloides: Poseen propiedades intermedias entre Metales y No Metales.

Localización de los elementos

Las coordenadas de un elemento en la tabla se obtienen por su distribución electrónica: el último nivel de energía localiza el periodo y los electrones de valencia el grupo.

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.

EJEMPLO: localice en la tabla periódica el elemento con Z= 35

La distribución electrónica correspondiente es:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5

la cual en forma ascendente es

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p5

El último nivel de energía es el 4, por lo tanto el elemento debe estar localizado en el cuarto periodo. El grupo se determina por la suma 2+5=7, correspondiente al número de electrones ubicados en el último nivel, lo cual indica que el elemento se encuentra en el grupo VII A.

Algunos grupos representativos reciben los siguientes nombres:

Grupo IA Alcalinos

Grupo IIA Alcalinotérreos

Grupo VIIA Halógenos

Grupo VIIIA Gases nobles

Elementos de transición: Están repartidos en 10 grupos y son los elementos cuya distribución electrónica ordenada termina en d-s. El subnivel d pertenece al penúltimo nivel de energía y el subnivel s al último. El grupo está determinado por la suma de los electrones de los últimos subniveles d y s.

Si la suma es 3,4,5,6 ó 7 el grupo es IIIB, IVB, VB, VIB,VIIB respectivamente. Si la suma es 8, 9 ó 10 el grupo es VIIIB primera,

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segunda o tercera columna respectivamente. Y si la suma es 11 ó 12 el grupo es IB y IIB respectivamente.

EJEMPLO: localice en la tabla periódica el elemento con Z= 47 La distribución electrónica correspondiente es:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5 4p6 5s2 4d4

la cual en forma ascendente es ;

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d4 5s2

El último nivel de energía es el 5, por lo tanto el elemento debe estar localizado en el quinto periodo. El grupo se determina por la suma 9+2=11, lo cual indica que el elemento se encuentra en el grupo I B. 

Elementos de tierras raras: Están repartidos en 14 grupos y su configuración electrónica ordenada termina en f-s. Es de notar que la serie lantánida pertenece al periodo 6 y la actínida al periodo 7 de la tabla periódica.

Localización de los elementos en la tabla

CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS

El ruso Dimitri Mendeleev y el alemán Julio Lotear Meyer trabajando por separado, llegaron a ordenar los elementos químicos, basándose en sus propiedades físicas y químicas. Sostenían que: “Las propiedades físicas y químicas de los elementos son funciones periódicas de sus pesos atómicos”. Mendeleev ordenó los 63 elementos conocidos en su época y predijo las propiedades de otros 10 elementos confirmados posteriormente con su descubrimiento.

La tabla periódica larga fue propuesta por Alfred Warner y Henry Moseley fue quien propuso que para la orden de los elementos fuera el número atómico y no el peso atómico; enunciando la Ley Periódica: “las propiedades de los elementos y de sus compuestos son funciones periódicas de número atómico de los elementos”.

La clasificación más reciente es la cuántica, que resulta de la repetición periódica de la misma configuración electrónica externa.

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La tabla periódica larga de Warner clasifica a los 109 elementos en dos grupos, uno A y otro B. Los del grupo A se llaman representativos y los grupo B de tracción. Los grupos A y B están a su vez, subdivididos en 8 grupos o familias, identificados con un número romano, estos grupos se leen verticalmente.

En los grupos A, el número de grupo identifica el número de electrones que tienen esos elementos en su última órbita. Por ejemplo, el oxígeno pertenece al grupo VI-A por tener seis electrones en la última órbita; esto sucede con los del grupo B.

Grupo I-A Metales Alcalinos (excepto H)Grupo II-A Metales Alcalino térreosGrupo III-A Familia de Boro o AnfóterosGrupo IV-A Familia del carbonoGrupo V-A Familia del NitrógenoGrupo VI-A Familia del Oxígeno o CalcógenosGrupo VII-A Familia de los Halógenos (Formadores de sales)Grupo VIII-A Gases Nobles, Raros o Inertes (Sin actividad)

La valencia es la capacidad de combinación que tiene el átomo de cada elemento y cosiste en el número de electrones que puede aceptar o donar en su último nivel de energía. Algunos elementos presentan dos o más valencias debido a que su capacidad de combinación les permite perder o ganar electrones en diferente cantidad o dependiendo del elemento con el que El número de grupo de la valencia.

Grupo I II III IV V VI VII VIIIValencia* +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 0

-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0

Afinidad electrónica.- Se presenta cuando un elemento es estado gaseoso capta en electrón y hay variación de energía, la afinidad electrónica es mayor para los no metales.

Electronegatividad. Es una medida relativa del poder de atracción de electrones que tiene un átomo cuando forma parte de un enlace químico, siendo el flúor el más electronegativo (4.0), y el francio el más electropositivo (0.7)

Los elementos también están ordenados en renglones llamados periodos los cuales nos indican el número de órbitas que tienen el átomo del elemento, siendo en total siete. La periodicidad mostrada en la colocación de los elementos dentro de la tabla coincide con su estructura electrónica, dando lugar a la identificación de las características físicas y químicas.

Otra organización en la tabla periódica es la de Metales y no Metales.

Propiedad de los metales

Poseen bajo potencial de ionización y alto peso específico Por regla general, en su último nivel de energía tienen de 1 a 3

electrones. Son sólidos a excepción del mercurio (Hg), galio (Ga), cesio (Cs) y

francio (Fr), que son líquidos Presentan aspecto y brillo metálicos Son buenos conductores del calor y la electricidad Son dúctiles y maleables, algunos son tenaces, otros blandos Se oxidan por pérdida de electrones Su molécula está formada por un solo átomo, su estructura cristalina

al unirse con el oxígeno forma óxidos y éstos al reaccionar con el agua forman hidróxidos

Los elementos alcalinos son los más activos

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GruposA Familias I al VI I I

B Familias I al VI I I

GruposA Familias I al VI I I

B Familias I al VI I I

TIIr

Ge

IA IIA

Metales Ligeros

IIIB IVB VB VIB VIIB IB IIBVIIB

IIIA IVA VA VIA VIIAMetales de transición

No metales

HLiNa

KRbCs

Fr

BeMg

CaSrBa

Ra

Sc

YLu

Lr

TiZrHf

Ku Hn

TaNbV Cr

MoW

MnTc

Re

FeRu

Os

CoRh

NiPdPt

CuAg

Au

ZnCd

Hg

BAl

GaIn

SiC

SnPb

NPAs

SbBi

OS

Se

TePo

FCl

Br

IAt

HeNeArKr

XeRn

Serie de los lantánidosSerie de los actínidos

La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm YbAc Th Pa u Np Pu Am Cm Bk Cf Fm Md No No

TIIr

Ge

IA IIA

Metales Ligeros

IIIB IVB VB VIB VIIB IB IIBVIIB

IIIA IVA VA VIA VIIAMetales de transición

No metales

TIIr

Ge

IA IIA

Metales Ligeros

IIIB IVB VB VIB VIIB IB IIBVIIB

IIIA IVA VA VIA VIIAMetales de transición

No metales

HLiNa

KRbCs

Fr

BeMg

CaSrBa

Ra

Sc

YLu

Lr

TiZrHf

Ku Hn

TaNbV Cr

MoW

MnTc

Re

FeRu

Os

CoRh

NiPdPt

CuAg

Au

ZnCd

Hg

BAl

GaIn

SiC

SnPb

NPAs

SbBi

OS

Se

TePo

FCl

Br

IAt

HeNeArKr

XeRn

Serie de los lantánidosSerie de los actínidos

La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm YbAc Th Pa u Np Pu Am Cm Bk Cf Fm Md No No

Serie de los lantánidosSerie de los actínidos

La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm YbAc Th Pa u Np Pu Am Cm Bk Cf Fm Md No No

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Propiedades generales de los no-metales

Tienen tendencia a ganar electrones Poseen alto potencial de ionización y bajo peso específico Por regla general, en su último nivel de energía tienen de 4 a 7

electrones Se presentan en los tres estados físico de agregación No posee aspecto ni brillo metálico Son malos conductores de calor y la electricidad No son dúctiles, ni maleables, ni tenaces Se reducen por ganancia de electrones Su molécula está formada por dos o más átomos Al unirse con el oxígeno forman anhídridos y éstos al reaccionar con

el agua, forman oxiácidos Los halógenos y el oxígeno son los más activos Varios no-metales presentan alotropía

Alotropía se presenta cuando un elemento existe en dos o más formas bajo el mismo estado físicos de agregación, esto sólo se presenta en los no-metales.Ejemplos:

ELEMENTO ABREVIATURA ALÓTROPOSCarbón C Diamante(cristal duro) y gráfico (sólido

amorfo)Azufre S Monoclínico, róbico, triclínico, plástico

(toso sólido)Fósforo P Blanco (venenoso y brillante), rojo (no

venenoso y opaco), ambos son sólidos.Oxígeno O Diatómico (02) y ozono (03) ambos son

gasesSelenio Se Metálico gris y monoclínico rojo (sólido)Silicio Si Sílice, cuarzo, pedernal, ópalo, (sólido)

Todos estos elementos se caracterizan por tener una envoltura externa de electrones dotada de la máxima estabilidad, de helio con dos y los más con ocho electrones. No tienen tendencia por tanto, ni a perder ni a ganar electrones. De aquí que su valencia sea cero o que reciban el nombre de inertes, aunque a tal afirmación se tiene hoy una reserva que ya se han podido sintetizar compuestos de neón, xenón o kriptón con el oxígeno, el flúor y el agua.

El helio se encuentra en el aire; el neón y el kriptón se utilizan en la iluminación por sus brillantes colores que emiten al ser excitados, el radón es radioactivo.

Grupo I, metales alcalinos: con excepción del hidrógeno, son todos blancos, brillantes, muy activos, y se les encuentra combinados en forma de compuestos. Se les debe guardar en la atmósfera inerte o bajo aceite.

Los de mayor importancia son el sodio y el potasio, sus sales son empleadas industrialmente en gran escala.

Grupo II, metales alcalinotérreos: estos elementos son muy activos aunque no tanto como los del grupo I. Son buenos conductores del calor y la electricidad, son blancos y brillantes. Sus compuestos son generalmente insolubles como 109 sulfatos, los carbonatos. 109 silicatos y los fosfatos.

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El radio es un elemento radiactivo.

Grupo III, familia del boro: el boro es menos metálico que los demás. El aluminio es anfótero. El galio, el indio y el talio son raros y existen en cantidades mínimas. El boro tiene una amplia química de estudio.

Grupo IV, Familia del carbono: el estudio de los compuestos del carbono corresponde a la Química Orgánica. El carbono elemental existe como diamante y grafito.El silicio comienza a ser estudiado ampliamente por su parecido con el carbono. Los elementos restantes tienen más propiedades metálicas.

Grupo V, familia del nitrógeno: se considera a este grupo como el más heterogéneo de la tabla periódica. El nitrógeno está presente en compuestos tales como las proteínas, los fertilizantes, los explosivos y es constituyente del aire. Como se puede ver, se trata de un elemento tanto benéfico como perjudicial. El fósforo tiene ya una química especial de estudio, sus compuestos son generalmente tóxicos. El arsénico es un metaloide venenoso. El antimonio tiene gran parecido con el aluminio, sus aplicaciones son más de un metal.

Grupo VI, Colágenos: Los cinco primeros elementos son no-metálicos, el último, polonio, es radioactivo. El oxígeno es un gas incoloro constituyente del aire. El agua y la tierra. El azufre es un sólido amarillo y sus compuestos por lo general son tóxicos o corrosivos. La química del teluro y selenio es compleja.

Grupo VII, halógenos: los formadores de sal se encuentran combinados en la naturaleza por su gran actividad. Las sales de estos elementos con los de los grupos I y II están en los mares. Las propiedades de los halógenos son muy semejantes. La mayoría se sus compuestos derivados son tóxicos, irritantes, activos y tienen gran aplicación tanto en la industria como en el laboratorio.

El astatinio o ástato difiere un poco del resto del grupo.

Elementos de transición: Estos elementos no son tan activos como los representativos, todos son metales y por tanto son dúctiles, maleables, tenaces, con altos puntos de fusión y ebullición, conductores del calor y la electricidad. Poseen orbitales semilleros, y debido a esto es su variabilidad en el estado de oxidación.

Debido al estado de oxidación, los compuestos son coloridos.

Elementos Estado de Oxidación al formar compuestos(símbolo) +2 +3 +4 +5 +6 +7Sc incoloroTi violeta incoloroV violeta verde azulCr azul verde amarilloMn rosa verde violetaFe verdeCo rosa azul

También presentan fenómenos de ferromagnetismo, diamagnetismo y paramagnetismo. Ejemplos:

Elementos ferromagnéticos: Fe, Co, Ni(Fuertemente atraídos por un imán)

Elementos Paramagnéticos: Sc, T, Cr(Debidamente atraídos por un imán)

Elementos diamagnéticos: Cu, Zn, Ag, Au(No son atraídos por campos magnéticos)Esto se debe a los diferentes momentos del saín de los electrones d dispares.

Una propiedad importante de estos elementos es la de ser caracterizadores, ya se como elementos o en sus compuestos.

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Un catalizador acelera una reacción química sin que ésta sufra cambios.Ejemplos:

En reacciones de alquinación se usa Fe Cl3 En reacciones de hidrogenación Pt, Pd, Ni,

Rh En halogenaciones orgánicas Fe En la descomposición del clorato de potasio Mn O2 Producción de SO3 para el ácido sulfúrico V2 O5

Los lantánidos y actínidos (llamados tierras raras) tienen propiedades semejantes; se emplean también como catalizadores, en el aspecto metálico sus compuestos son coloridos, como el sulfato de cerio que es amarillo.

COMPORTAMIENTO DE LAS PROPIEDADES EN LA TABLA:

Número atómico: el número atómico indica el número de protones en la corteza de un átomo.El elemento y el lugar que éste ocupa en la tabla periódica derivan de este concepto. Cuando un átomo es generalmente eléctricamente neutro, el número atómico será igual al número de electrones del átomo que se pueden encontrar alrededor de la corteza. Estos electrones determinan principalmente el comportamiento químico de un átomo. Los átomos que tienen carga eléctrica se llaman iones. Los iones pueden tener un número de electrones más grande (cargados negativamente) o más pequeño (cargados positivamente) que el número atómico.

Masa atómica: el nombre indica la masa atómica de un átomo, expresada en unidades de masa atómica (umas). Cada isótopo de un elemento químico puede variar en masa. La masa atómica de un isótopo indica el número de neutrones que están presentes en la corteza de los átomos. La masa atómica indica el número partículas en la corteza de un átomo; esto quiere decir los protones y los neutrones.

Electronegatividad de Pauling: la electronegatividad mide la tendencia de un átomo para atraer la nube electrónica hacia sí durante el enlace con otro átomo.

Densidad: indica el número de unidades de masa del elemento que están presentes en cierto volumen de un medio. Tradicionalmente la densidad se expresa a través de la letra griega “ro” (escrita r). Dentro del sistema internacional de unidades (SI) la densidad se expresa en kilogramos por metro cúbico (kg/m3). La densidad de un elemento se expresa normalmente de forma gráfica con temperaturas y presiones del aire, porque ambas propiedades influyen en la densidad.

Punto de fusión: es la temperatura a la cual la forma sólida del elemento o compuesto se encuentra en equilibrio con la forma líquida. Normalmente se asume que la presión del aire es de 1 atmósfera.Por ejemplo: el punto de fusión del agua es de 0oC, o 273 K.

Punto de Ebullición: significa la temperatura a la cual la forma líquida de un elemento o compuesto se encuentra en equilibrio con la forma gaseosa. Normalmente se asume que la presión del aire es de 1 atmósfera.Por ejemplo: el punto de ebullición del agua es de 100oC, o 373 K.

Radio de Vanderwaals: Incluso si dos átomos cercanos no se unen, se atraerán entre sí. Este fenómeno es conocido como fuerza de Vanderwaals. Esta fuerza es más grande cuanto más cerca estén los átomos el uno del otro. Sin embargo, cuando los dos átomos se acercan demasiado actuará una fuerza de repulsión, como consecuencia de la repulsión entre las cargas negativas de los electrones de ambos átomos. Como resultado, se mantendrá una cierta distancia entre los dos átomos, que se conoce normalmente como el radio de Vanderwaals.

Corteza electrónica: La configuración electrónica de un átomo es una descripción de la distribución de los electrones en círculos alrededor de la corteza. Estos círculos no son exactamente esféricos; tienen una forma sinuosa.

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Energía de la primera ionización: es la energía que se requiere para hacer que un átomo libre o una molécula pierdan un electrón en el vacío. En otras palabras; la energía de ionización es una medida de la fuerza con la que un electrón se enlaza con otras moléculas.

Variación de algunas propiedades periódicas

ALGUNOS ELEMENTOS QUE CAUSAN CONTAMINACIÓN

En la naturaleza existen algunos elementos que debido a su estructura o en combinación con otros en forma de compuestos, son perjudiciales al hombre, ya que son agentes contaminadores del medio ambiente; en especial del aire, agua y suelo, o bien, porque ocasionan daños irreversibles al ser humano, como la muerte.

Algunos de estos elementos son:

Arsénico (As) medicamentos y vidrio. Se emplea en venenos para hormigas, insecticidas, pinturas, Es uno de los elementos más venenosos que hay, así como todos los compuestos.

Azufre (S) Principalmente son óxidos SO2 y SO3 contaminan el aire y con agua producen la lluvia ácida. Sustancias tales como derivados clorados de azufre, sulfatos y ácidos son corrosivos. El gas H2S es sumamente tóxico y contamina el aire. El azufre es empleado en algunos medicamentos para la piel.

Bromo (Br) Sus vapores contaminan el aire, además sus compuestos derivados son lacrimógenos y venenosos.

Cloro (Cl) Sus valores contaminan el aire y son corrosivos. Se le emplea en forma de cloratos para blanquear la ropa, para lavados bucales y fabricación de cerillos. Los cloratos son solubles en agua y la contaminan, además de formar mezclas explosivas con compuestos orgánicos.

Los valores de compuestos orgánicos clorados como insecticidas, anestésicos y solventes dañan el hígado y el cerebro. Algunos medicamentos que contienen cloro afectan el sistema nervioso.

Magnesio (Mn) Se emplea en la manufactura de acero y de pilas secas. La inhalación de polvos y humos conteniendo magnesio causa envenenamiento. También contamina el agua y atrofia el cerebro.

Mercurio (Hg) Metales de gran utilidad por ser líquidos; se utiliza en termómetros y por ser buen conductos eléctrico se emplea en aparatos de este tipo, así como en iluminación, pinturas fungicidas, catalizadores, amalgamas dentales, plaguicidas, etc. pero contamina el agua, el aire y causa envenenamiento. Las algas lo absorben, luego los peces y finalmente el hombre. Los granos o semillas lo retienen  y finalmente el hombre los come.

Plomo (Pb) El plomo se acumula en el cuerpo conforme se inhala del aire o se ingiere con los alimentos y el agua. La mayor parte del plomo que contamina el aire proviene de las gasolinas para automóviles, pues se le agrega para proporcionarle propiedades antidetonantes. También se le emplea en pinturas, como metal de imprenta, soldaduras y acumuladores.

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Por su uso el organismo se afecta de saturnismo. Sus sales, como el acetato, son venenosas.

Aluminio (Al): Metal ligero, resistente a la corrosión y al impacto, se puede laminar e hilar, por lo que se le emplea en construcción, en partes de

Hierro (Fe): Metal dúctil, maleable de color gris negruzco, se oxida al ocntacto con el aire húmedo. Se extrae de minerales como la hematina, limonita, pirita, magnetita y siderita. Se le emplea en la industria arte y medicina. Para fabricar acero, cemento, fundiciones de metales no ferrosos nuestra sangre lo contiene en la hemoglobina.

Flúor (F): Este no metal esta contenido en la fluorita CaF2 en forma de vetas encajonadas en calizas. La florita se emplea como fundente en hornos metalúrgicos. Para obtener HF, NHF4  y grabar el vidrio; también en la industria química, cerámica y potabilización del agua.

Fósforo (P): Elemento no metálico que se encuentra en la roca fosfórica que contiene P2 O5 en la fosforita Ca3 (PO4)2. Los huesos y dientes contienen este elemento.

Tiene aplicaciones para la elaboración de detergentes, plásticos, lacas, pinturas, alimentos para ganado y aves.

 Se le obtiene principalmente del cinabrio que contiene HgS.

Plata (Ag): Metal de color blanco, su uso principal ha sido el la acuñación de monedas y manufacturas de vajillas y joyas. Se emplea en fotografía, aparatos eléctricos, aleaciones, soldaduras.

 Oro (Au): Metal de color amarillo, inalterable, dúctil, brillante, por sus propiedades y su rareza le hace ser excepcional y de gran valor. Es el patrón monetario internacional. En la naturaleza se encuentra asociado al platino, a la plata y teluro en unos casos. Sus aleaciones se emplean en joyería y ornamentos, piezas dentales, equipos científicos de laboratorio.

Recientemente se ha sustituido sus usos en joyería por el iridio y el rutenio, en piezas dentales por platino y paladio.

Uranio (U): Utilizado como combustible nuclear, es un elemento raro en la naturaleza y nunca se presenta en estado libre. Existen 150 minerales que lo contienen. El torio se encuentra asociado al uranio.

BIBLIOGRAFÍA

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Rosenberg, Jerome. Química general. Mac Graw Gil. 7 edición. Madrid. 1991

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Salisbury, Frank y Ross, Cleon W. Fisiología vegetal. Grupo editorial iberoamaericana. México. 1994. 760p.

ANEXO

PRINCIPIOS BÁSICOSDE NUTRICIÓN DE CULTIVOS

Ing. Eloy Molina, M.Sc.Centro de Investigaciones AgronómicasUniversidad de Costa Rica

Las plantas son capaces de sintetizar todas las sustancias orgánicas e inorgánicas que necesitan siempre que exista el suministro de al menos 13 elementos químicos esenciales más dióxido de carbono y agua.  El término esencial se refiere a que el elemento es indispensable para el crecimiento y desarrollo normal de la planta y en ausencia o escasez, la planta experimentaría una anormalidad en su crecimiento que podría llevarla hasta su  muerte.  Estos trece elementos esenciales son el nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, magnesio, azufre, hierro, cobre, zinc, manganeso, boro, molibdeno, y cloro.

La nutrición mineral de plantas se refiere a las necesidades y usos de los elementos químicos básicos por las plantas.  La importancia de la nutrición mineral en la calidad y cantidad del crecimiento en las plantas está bien establecida.   Se basa en el criterio de “esenciabilidad”, en el que se establece que las plantas requieren de varios elementos químicos que son indispensables para su crecimiento y desarrollo, y se fundamentan en los tres criterios de esencialidad Marschner, 1995):

A. La omisión del elemento debe resultar en crecimiento anormal, en la incapacidad para completar todas las fases del ciclo de vida, o en la muerte prematura de la planta.

B. La función del elemento debe ser específica, y no reemplazable por algún otro elemento.

C. El elemento debe ejercer un efecto directo en el crecimiento y metabolismo de la planta; ser un constituyente de la planta, como el caso de una enzima; o ser requerido para un proceso metabólico distinto, tal como una enzima de reacción.

De acuerdo con esta definición, los elementos minerales que tengan efectos indirectos en el crecimiento de las plantas, no son considerados como esenciales. 

Han sido identificados trece elementos esenciales para el crecimiento de plantas superiores, aunque se ha probado que el cloro es esencial sólo para un número limitado de especies (Marschner 1995).  Las plantas requieren para su crecimiento de al menos 16 elementos esenciales para su crecimiento y desarrollo.  Los elementos  carbono (C), hidrógeno (H) y Oxígeno (O) se consideran como no minerales y son absorbidos principalmente del agua y del aire.  Estos tres elementos se combinan químicamente en el proceso de fotosíntesis para formar carbohidratos.  Los productos de la fotosíntesis son utilizados por las plantas para su crecimiento y desarrollo.  El resto de los elementos esenciales son nutrimentos minerales y están divididos en tres categorías:  macronutrientes, nutrientes secundarios y micronutrientes.  Esta agrupación separa a los elementos con base en las cantidades relativas que la planta requiere para crecer, siendo todos estos elementos igualmente esenciales sin importar las cantidades que se requieran de ellos.  Estos elementos son N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Cu, Mn, Zn, B y Mo.   Los nutrimentos son absorbidos por la planta en forma de cationes o aniones, y por diferentes mecanismos de absorción.  El N tiene dos formas de absorción:  NH4

+ y NO3-, y las raíces lo absorben principalmente a través

de flujo de masas. Los nutrimentos Ca, Mg, K, Fe, Cu, Zn y Mn se

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absorben en forma de cationes divalentes o monovalentes,  mientras que el S, P, B, Mo y Cl en forma de aniones..

 Función de los nutrientes y síntomas de deficiencia nutricional

Las deficiencias nutricionales se presentan por la cantidad insuficiente o ausencia de uno o varios elementos esenciales. Cada elemento tiene funciones definidas; los síntomas son las manifestaciones de la carencia de esos nutrientes, algunos de los cuales son muy típicos. Es conveniente conocer el síntoma que produce la deficiencia de cada elemento para poder corregirla, llevar el nutriente a un nivel adecuado y evitar problemas en cuanto a vigor, desarrollo, salud de la planta y calidad del producto cosechado; sin embargo, no es conveniente esperar a que se presenten los síntomas para suplirle una buena nutrición a las plantas, pues casi siempre cuando los síntomas son evidentes ya podría ser tarde para corregirlos.

Nitrógeno: el N es componente de los aminoácidos, los cuales, al unirse entre sí formarán las proteínas, enzimas y los ácidos nucleicos. Las proteínas son compuestos estructurales de las plantas, las enzimas catalizan o activan procesos químicos y los ácidos nucleicos son los encargados del código genético. El N también es parte integral de la clorofila, que es la molécula que propicia la fotosíntesis de las plantas, por lo que promueve el crecimiento rápido de las plantas y el color verde de las mismas.  El N es uno de los minerales esenciales que tienen mayor repercusión en el crecimiento y desarrollo de las plantas.

Fósforo: el fósforo es componente del ADN, ácidos nucleicos, fosfolípidos,  enzimas, y moléculas que almacenan energía metabólica como el ATP.  El P es componente estructural de la membrana celular, y participa en la síntesis de proteínas y vitaminas.   El P cumple una función importante en el sistema de transferencia de energía dentro de la planta, participando en procesos como la fotosíntesis y respiración.  El P es esencial para el crecimiento de raíces, favorece la floración y el cuaje de frutas y semillas, acelera la maduración, y mejora el contenido de azúcares y aceites.

Potasio: el K generalmente es el elemento más abundante en la composición mineral de las plantas después del N.  Aunque el K no es parte integral de la estructura vegetal de la planta, juega un papel clave en muchos procesos fisiológicos del crecimiento vegetal.  El K cumple una función importante  en la fotosíntesis como activador de muchas enzimas, en la síntesis de proteínas, y en el metabolismo oxidativo.  El K participa en la regulación hídrica, mejorando la eficiencia en el consumo de agua al aumentar la presión osmótica de las células, volviéndolas más turgentes.    El K también es vital para la translocación y almacenamiento de asimilados, como azúcares y almidones.  Los productos de la fotosíntesis (fotosintatos) deben ser transportados de las hojas a los frutos y semillas.  El K promueve el transporte de los fotosintatos (principalmente carbohidratos y aminoácidos) a través del floema.

Calcio: el Ca es muy importante para mantener la firmeza de tallos y pecíolos en las plantas, y para regular la absorción de nutrimentos a través de la membrana celular.  Interviene en la división y elongación celular, en la estructura y permeabilidad de la membrana celular, en el metabolismo del N y en la translocación de carbohidratos además de que tiene que ver con la estructura y permeabilidad de las membranas celulares.  El Ca es parte de la pared celular y actúa como agente cementante que une las paredes celulares.  Forma parte de pectatos de calcio en la lámina media que actúan como agentes cementantes para incrementar la adhesión entre células, y logrando una mejor estabilidad de las mismas. La deficiencia de este elemento produce un pobre crecimiento radical, las pocas raíces se oscurecen y pudren.

Hierro: el Fe se requiere para la síntesis de clorofila, y es activador de muchos procesos bioquímicos como la respiración y la fotosíntesis.  Forma parte de muchas muchos sistemas enzimáticos que intervienen  en procesos de oxidación-reducción dentro de las células

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