INFORME DE QUÍMICA DE LA TABLA PERIÓDICA – CUESTIONARIO 3

1.-HISTORIA DE LA TABLA PERIÓDICA ACTUAL:

TRIADAS DE DOBEREINER

A principios del siglo XIX, se conocían la suficiente cantidad de elementos y compuestos como para que fuese necesario hacer una clasificación con el fin de facilitar su comprensión y estudio.Desde el principio se supo de la existencia de familias de elementos que compartían propiedades y semejanzas entre sí, intuyéndose que debía de existir una ley natural que tendiese a agrupar y relacionar con lógica a los elementos. La búsqueda de esta ley está llena de intentos, como las Triadas de Döbereiner , las octavas de Newlands, el tornillo telúrico de Charcourtois, etc, todos ellos basados generalmente en dos criterios fundamentales:

1. La similitud de las propiedades fisicoquímicas de los elementos

2. La relación entre las propiedades y alguna característica atómica como la masa atómica.

Muchos de los intentos por encontrar una forma de agrupación o clasificación de los elementos, ya sea por su originalidad o por su éxito merecen un reconocimiento, y este es el caso de las Triadas de Döbereiner.Las Triadas de Döbereiner, fue uno de los primeros intentos de clasificación de los elementos químicos, según la similitud de las propiedades, relacionando sus pesos atómicos. Esta clasificación fue realizada por Johann Wolfgang Döbereiner, un químico alemán, que entre otras cosas también estudió los fenómenos de catálisis.Döbereiner, en 1817, declaró la similitud entre las propiedades de algunos grupos de elementos, que variaban progresivamente desde el primero al último. Veinte años después, en 1827, destacó la existencia de otras agrupaciones de tres elementos, que seguían una análoga relación entre sí.

Estos grupos eran:

Cloro, bromo y yodo

Azufre, selenio y telurio

Litio, sodio y potasio

Triadas de Döbereiner

LitioLiCl

LiOHCalcio CaCl2

CaSO4Azufre

H2SSO2

SodioNaCl

NaOHEstroncio

SrCl2SrSO4

SelenioH2SeSeO2

PotasioKClKOH

BarioBaCl2BaSO4

TeluroH2TeTeO

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A estos grupos de elementos, agrupados de tres en tres, se le conoció con el nombre de triadas.

De estos grupos de tres se continuaron encontrando, hasta que en 1850 ya se tenía conocimiento de entorno a 20 triadas.

Döbereiner hizo un intento de relacionar las propiedades y semejanzas químicas de los elementos y de sus compuestos, con las características atómicas de cada uno de ellos, que en ese caso se trataba de los pesos atómicos, viéndose un gran parecido entre ellos, y una variación progresiva y gradual desde el primero hasta el tercero o último de la triada.

En la clasificación de las triadas (ordenamiento de tres elementos), el químico alemán intentó explicar que el peso atómico medio de los elementos que se encuentran en los extremos de las triadas, es similar al peso atómico de los elementos que se encuentran en la mitad de la triada. Por ejemplo: la triada Cloro, bromo y Yodo, tiene respectivamente 36,80, y 127 respectivamente, en cuanto al peso atómico se refiere. Si realizamos la suma de los extremos, es decir 36+127 y a su vez, la dividimos entre 2, el resultado es 81, o lo que es lo mismo, un número próximo a 80, que casualmente es el número atómico del elemento del medio, es decir, del bromo, hecho que hace que encaje perfectamente en el ordenamiento de la triada.

EL TORNILLO TELÚRICO DE CHANCOURTOIS

Si una tabla periódica se considera como una clasificación de los elementos químicos que demuestran la periodicidad de las propiedades físicas y químicas, habría que atribuir la primera tabla periódica (publicada en 1862) al geólogo francés, A.E. Beguyer de Chancourtois (en la foto).

De Chancourtois dispuso los elementos según el orden creciente de sus pesos atómicos sobre una curva helicoidal en el espacio, de manera que los puntos que se correspondían sobre las sucesivas vueltas de la hélice,

diferían en 16 unidades de peso atómico. Los elementos análogos, estaban situados en tales puntos, lo que sugería una repetición periódica de las propiedades. Esta disposición se conoce como tornillo telúrico.

Esto llevó a Chancourtois a proponer que las propiedades de los elementos son las propiedades de los números. De Chancourtois fue el primero en

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observar que las propiedades se repetían cada siete elementos, y usando esta representación pudo predecir la estequiometría de varios óxidos metálicos. Desgraciadamente, incluyó en su clasificación algunos iones y compuestos además de los elementos. La filósofía subyacente en el tornillo telúrico consiste en admitir que las propiedades de lso cuerpos obedecen a leyes aritméticas ; se advierte, por tanto, una notable influencia de la corriente pitagórica iniciada con al hipótesis de Prout .

A pesar del avance que supuso, la clasificación de Döbereiner tuvo poco éxito , lo cual quizá fuera debido a dos inconvenientes que presentaba : la inclusión en ella de cuerpos compuestos, por una parte, y la complejidad de su representación gráfica, por otra.El año 1860 marca un hito muy importante en el desarrollo de la química. En efecto, en esa fecha se celebró en Karlsruhe u congreso de química ( el primero de los internacionales ene ste dominio) en el que se discutieron los conceptos de peso equivalente y peso atómico, acerca de los cuales reinaba entonces una gran confusión .

Como resultado de todos los debates quedó claro que el sitema de Cannizaro, basado en al ley de Avogadro , era el más adecuado , con lo cual se consiguió una unificación del sistema de pesos atómicos.

JHON NEWLANDS:

Hacia 1860, el conocimiento de mayor número de elementos motivó nuevas propuestas de clasificación. En 1864 el químico inglés Newlands intentó ordenar los elementos, de acuerdo con su peso atómico creciente observando que, después de cada intervalo de siete reaparecían las mismas propiedades químicas (es decir que el octavo elemento tenía propiedades similares a las del primero). Por su analogía con la escala musical, la clasificación fue llamada “ley de las octavas”.

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En las columnas que resultan de la clasificación de Newlands se observa la presencia de los elementos pertenecientes a una misma tríada (por ejemplo, Li, Na y K).

Se deduce que a partir del Li, el elemento de número de orden igual a 8 es el Na que tiene propiedades similares. lo mismo ocurre con el Be (berilio), que presenta propiedades químicas similares al Mg (magnesio); con el B (boro) y el Al (aluminio), y así sucesivamente.

Si bien el trabajo de Newlands fue incompleto, resultó de importancia, ya que puso en evidencia la estrecha relación existente entre los pesos atómicos de los elementos y sus propiedades físicas y químicas.

Posteriormente se descubrió una familia de compuestos inertes, formada por el helio, neón, argón, kriptón, y xenón, o lo que es lo mismo, el grupo de los gases nobles. Este descubrimiento transformó a las octavas de Newlands, en novanas.

Los esfuerzos de Newlands, supusieron un gran paso con buena dirección, en los que a clasificación de elementos se refería pero, sin embargo, pueden destacarse tres grandes críticas a su esquema clasificatorio:

-No existía un lugar indicado para los elementos recientemente descubiertos.-No tuvo mucha consideración con los pesos atómicos, ni siquiera realizó una estimación aproximativa de los valores más probables.-Algunos elementos no encajaban en el esquema de Newlands, como por ejemplo, el cromo, que quedaba mal posicionado bajo el aluminio, y el magnesio, que es un metal, venía colocado bajo el fósforo que es un no metal, así como el hierro que tratándose de un metal, se encontraba debajo del azufre (no metálico), así que tanto éstos, como otros elementos, no encajaban de ninguna manera en el esquema.

Esta clasificación, o regla de ordenación, a partir del calcio en adelante, no se cumplía, por lo que no fue destacada por la comunidad científica, la cual

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incluso fue ridiculizada por sus contemporáneos en la Royal Chemical Society,de tal modo que se negaron a publicar su trabajos, debido a que dicho ordenamiento no cumplía con la semejanza en propiedades para elementos con pesos atómicos altos , pero 23 años después, fue finalmente reconocida por la Royal Society, otorgando a Newlands la medalla Davy, que era la más alta condecoración dada por esta sociedad.

TABLA PERIODICA DE DIMITRI MENDELEEV (1869)

Se denomina tabla periódica porque el ordenamiento esta basado en la variación periódica de las propiedades de los elementos

El químico ruso Dimitri Ivanovich Mendeleev y el químico alemán Julius Lothar Meyer tomando como base trabajos de investigación que realizaron simultaneo e independientemente, confeccionaron una tabla periódica de los elementos, que eran semejantes en el ordenamiento y las propiedades.

MEYER.- Se baso principalmente en las propiedades físicas (especialmente el volumen atómico) Meyer consideró el volumen ocupado por determinados pesos fijos de diversos elementos. En tales condiciones, cada peso contenía el mismo numero de átomos de sus elementos, esto significaba que la razón del volumen de los diversos elementos era equivalente a a la razón de los volúmenes de los diverso átomos simples que componían de dichos elementos (/volumen atómico).

MENDELEEV.- Se basó principalmente en las propiedades químicas (tipo de óxido, tipo de hidruro, valencia, etc.)

Según mendeleev, las propiedades de los elementos constituye una función periódico de su peso atómico; en ortos términos, las propiedades de los elementos varían en forma sistemática con el peso atómico.

LAS DESCRIPCIONES DE LA TABLA DE MENDELEEV

1. Los 63 elementos conocidos hasta ese entonces fueron ordenados en base a la función creciente a su peso atómico, en series(filas) y grupos(columnas)

2. Asigna a los elementos de un mismo grupo una valencia; así los elementos del grupo II tendrán valencia igual a tres; por lo tanto, el número de grupo era igual a la valencia.

3. Los elementos de un mismo grupo poseen propiedades semejantes; así por ejemplo, forman óxidos e hidruros de formulas similares porque tenían igual valencia.

4. La tabla poseía ocho grupos.

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VENTAJAS DE LA TABLA PERIÓDICA

Permitió tener una visión más general de la clasificación periódica de los elementos al ordenarlos por grupos y periodos.

Al dejar ciertos casilleros vacíos, predijo la existencia de nuevos elementos y sus propiedades físicas y químicas.

2) MÉTODOS DE ANÁLISIS DE ELEMENTOS DE ESA ÉPOCA Y DATOS DE LA HOJA DE VIDA DE LOS QUÍMICOS.

Los métodos que emplea el análisis químico pueden ser:

Métodos químicos (se basan en reacciones químicas) o clásicos: o análisis volumétrico o análisis gravimétrico

Métodos fisicoquímicos (se basan en interacciones físicas) o instrumentales:

o métodos espectrométricos o métodos electroanalíticos o métodos cromatográficos

Los métodos químicos:

Han sido utilizados tradicionalmente, ya que no requieren instrumentos muy complejos (tan sólo pipetas, buretas, matraces, balanzas, entre otros) Los métodos fisicoquímicos, sin embargo, requieren un instrumental más sofisticado, tal como equipos de cromatografía, cristalografía, etc.

Análisis volumétrico

Historia y etimologíaLa palabra "titulación" viene del vocablo latino titulus, que significa inscripción o título. La palabra francesa titre, del mismo origen, significa rango o grado. Una titulación o valoración es, por definición, la determinación del grado o concentración de una disolución con respecto a agua con pH 7 (que es el pH del H2O pura en condiciones estándar). Los orígenes del análisis volumétrico están en Francia en la química de finales del siglo XVII. François Antoine Henri Descroizilles desarrolló la primera bureta (con aspecto de un cilindro graduado) en 1791. Joseph Louis Gay-Lussac desarrolló una versión mejorada de la bureta que incluía un brazo lateral, y acuñó los términos "pipeta" y "bureta" en un artículo de 1824 sobre la estandarización de disoluciones de índigo. Un gran paso adelante en la

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metodología y popularización del análisis volumétrico se debe a Karl Friedrich Mohr, que rediseñó la bureta colocando un cierre con pinza y una cánula de vertido en el extremo inferior, y escribió el primer libro sobre su uso, con el título Lehrbuch der chemisch-analytischen Titrirmethode (Manual sobre métodos de titulación en Química Analítica), publicado en 1855.

Análisis Gravimétrico

El análisis gravimétrico es una de las principales divisiones de la Química Analítica, en lacual la cantidad de analito se determina por medio de una pesada. Éste se separa de los demáscomponentes de la mezcla, así como del solvente.El método más utilizado de separación es el de precipitación, otros métodos importantes son electrólisis, extracción con solventes, cromatografía y volatilización.En química, el análisis gravimétrico consiste en determinar la cantidad proporcionada de un elemento, radical o compuesto presente en una muestra, eliminando todas las sustancias que interfieren y convirtiendo el constituyente

o componente deseado en un compuesto de composición definida, que sea susceptible de pesarse. La 'gravimetría es un método analítico cuantitativo; es decir, que determina la cantidad de sustancia, midiendo el peso de la misma (por acción de la gravedad).Los cálculos se realizan con base en los pesos atómicos y moleculares, y se fundamentan en una constancia en la composición de sustancias puras y en las relaciones ponderales (estequiometría) de las reacciones químicas.

La química como ciencia

La química como tal comienza a desarrollarse entre los siglos XVI y XVII. En esta época se estudió el comportamiento y propiedades de los gases estableciéndose técnicas de medición. Poco a poco fue desarrollándose y refinándose el concepto de elemento como una sustancia elemental que no podía descomponerse en otras. También esta época se desarrolló la teoría del flogisto para explicar los procesos de combustión.

A partir del siglo XVIII la química adquiere definitivamente las características de una ciencia experimental. Se desarrollan métodos de medición cuidadosos que permiten un mejor conocimiento de algunos fenómenos, como el de la combustión de la materia, descubriendo Lavoisier el oxígeno y sentando finalmente los pilares fundamentales de la química moderna.

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3.- ORDENAMIENTO DE LA TABLA PERIODICA MODERNA

Los elementos están ordenados por su número atómico creciente, de izquierda a derecha. Comienza por el 1H, sigue con el 2He, 3Li, 4Be, 5B, 6C, 7N, 80, etcétera.A cada elemento le corresponde un casillero, donde figuran el correspondiente símbolo y otros datos, tales como el número atómico, la masa atómica, la distribución de los electrones, etcétera.Las filas horizontales se denominan períodos y las columnas verticales reciben el nombre de grupos.PeríodosEn total existen siete períodos, numerados del 1 al 7 de arriba hacia abajo. En el primer período sólo hay dos elementos: Hidrógeno y Helio. Sus

átomos tienen un solo nivel de energía y sus configuraciones electrónicas son l y 2, respectivamente.

Período 1 = una órbita = 2 elementos

En el segundo período hay ocho elementos: Li, Be, B, C, N. O, F y Ne. Todos ellos tienen completo su primer nivel (2) y van completando el segundo nivel del siguiente modo: Li = 2-1, Be = 2-2, B = 2-3, C = 2-4, N = 2-5, 0 = 2-6, F = 2-7, Ne = 2-8.

Periodo 2 = dos órbitas = 8 elementos

En el tercer periodo también hay ocho elementos: Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl y Ar. Presentan sus dos primeras órbitas completas (2-8) y los electrones van llenando la tercera órbita. El último elemento es el Ar cuya configuración electrónica es 2-8-8.

Período 3 = tres órbitas = 8 elementos

El cuarto período es más largo, está formado por dieciocho elementos.Período 4 = cuatro órbitas = 18 elementos

El quinto período es análogo al anterior y también cuenta con dieciocho elementos.

Período 5 = cinco órbitas = 18 elementos

El sexto período es el más largo de todos, pues tiene 32 elementos.Período 6 = seis órbitas = 32 elementos

El período séptimo es análogo al sexto aunque no se ha producido la cantidad necesaria de elementos para completarlo.

Período 7 = siete órbitas = ? elementos

El número del período indica la cantidad de niveles energéticos (órbitas) que tienen los átomos de los elementos que se ubican en dicho período. Así, el H y

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el He que están en el período 1 tienen una sola órbita; el Li al estar en el período 2 cuenta con dos órbitas, etcétera.GruposHay en total 18 grupos, numerados del 1 al 18 de izquierda a derecha.

Todos los elementos de un mismo grupo presentan igual configuración electrónica externa. Por ejemplo, todos los elementos del grupo 1 tienen 1 e" en su última órbita.

Los elementos ubicados en un mismo grupo tienen propiedades químicas similares y sus propiedades físicas están relacionadas.

En el grupo 18 se encuentran los gases inertes (He, Ne, Ar, Kr, Xe, y Rn), también conocidos como gases raros o nobles, que se caracterizan por su inactividad química.

A los elementos ubicados en el grupo 1 se los suele denominar metales alcalinos, con excepción del hidrógeno. Los elementos del grupo 17, reciben también el nombre de halógenos.

El número del grupo (para los elementos representativos) indica: Para los elementos de los grupos 1 y 2, la cantidad de electrones en su

última órbita. Para los elementos de los grupos 13 al 17, ocurre lo mismo que los

anteriores pero con la segunda cifra del número. Por ejemplo, los del grupo 13 tienen 3 electrones en su última órbita, los del 14 tienen 4, y así sucesivamente.

Observaciones generales Al hidrógeno no se lo ha encontrado una ubicación satisfactoria, pues por

su estructura electrónica le corresponde el grupo 1, pero sus propiedades se asemejan más al grupo 17.

Los metales se encuentran a la izquierda de la tabla. El primer elemento de cada periodo (Li, Na, K, etc.) presenta carácter metálico muy evidente, el cual disminuye a medida que se avanza horizontalmente hacia la derecha, mientras se van manifestando las características propias de los no metales. Los elementos del grupo 17 son francamente no metales.

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Una línea quebrada que pasa entre el boro y el aluminio y desciende hasta el polonio y el astato señala la separación entre metales y no metales. Esta separación no debe ser considerada como un limite absoluto entre metales y no metales: cerca de este límite arbitrario, hay elementos que presentan características tanto de los metales como de los no metales, y por ello a veces reciben el nombre de metaloides (Al, Si, Ge, As, etc.)

Tabla I: En ROJO se muestran los METALES, en VERDE los NO METALES y en AMARILLO los GASES INERTES

A partir de su ubicación en la tabla, se puede deducir la estructura atómica del elemento.

Los elementos situados después del uranio, reciben el nombre de transuránidos. Estos elementos no existen en la Naturaleza y han sido obtenidos artificialmente por reacciones nucleares.

Clasificación de los elementos según su configuración electrónicaSobre la base de su configuración electrónica, los elementos químicos se pueden clasificar en cuatro grupos: Gases inertes: presentan su órbita electrónica externa completa con ocho

electrones, con excepción del He, que tiene dos electrones. Ocupan el grupo 18 de la Tabla Periódica.

Elementos representativos: son aquellos que tienen su órbita externa incompleta. Comprende a los elementos que ocupan los grupos 1, 2, 13, 14, 15, 16 y 17 de la Tabla Periódica.

Elementos de transición: se caracterizan por presentar su dos últimas órbitas incompletas. Corresponden a esta clase los elementos de los grupos 3 al 12 de la Tabla.

Elementos de transición interna: son los que presentan sus tres últimas órbitas incompletas. Constituyen las denominadas tierras raras (lantánidos y actínidos) ubicadas generalmente al pie de la Tabla.

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Tabla II: En VERDE se muestran los ELEMENTOS REPRESENTATIVOS, en AMARILLO los ELEMENTOS DE TRANSICIÓN, en AZUL los GASES INERTES y en ROJO los ELEMENTOS DE TRANSICIÓN INTERNA

Propiedades periódicasEn la Tabla Periódica, donde los elementos están ordenados por sus números atómicos (Z) crecientes, se observa una repetición periódica de las propiedades. Algunas de las propiedades en las que se muestra dicha periodicidad son el radio atómico, el radio iónico, el potencial de ionización y la afinidad electrónica.

4.- EN BASE A QUE SE ESTABLECE UN GRUPO

Número Atómico (Z): Es el número de protones que contiene un átomo

en su núcleo.

Masa Atómica: Es la masa de un átomo. Se expresa en unidades de

masa atómica (La unidad de masa atómica es la doceava parte de la

masa de un átomo de carbono-12).

Período: Es cada una de las filas del sistema periódico. Representa el

número de capas que se están llenando o están llenas de electrones.

Grupo: Es cada una de las columnas del sistema periódico. En cada

grupo se encuentran elementos de propiedades parecidas. Todos los

elementos de un mismo grupo se caracterizan por poseer la misma

distribución electrónica en la última capa o capa de valencia.

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Bloque: Es un conjunto de elementos caracterizados por estar

ocupando un orbital con electrones. Existen 4 bloques: s, p, d, f, según

se estén ocupando orbitales s, p, d o f, respectivamente, con electrones.

Valencia: Se define como valencia de un elemento el número de átomos

de hidrógeno que pueden unirse con un átomo del mismo o ser

sustituidos por él.

Configuración electrónica: Indica cómo se distribuyen los electrones en

los orbitales atómicos. Para ello, los electrones van ocupando los

orbitales en orden creciente de energía.

Radio Atómico: El radio atómico es la distancia que existe entre el

centro del átomo y la corteza (suponiendo al átomo como una esfera

rígida). Se determina por medidas de longitudes de enlace entre dos

átomos. Es, en realidad, el valor medio de los datos de diversas

moléculas que contiene al átomo en estudio.

Radio Iónico: Es el radio de un átomo que se encuentra en una red

iónica. Dicho átomo poseerá carga positiva o negativa, llamándose ion.

Radio Covalente: Es la mitad de la distancia entre los centros de dos

átomos del mismo elemento unidos por enlace covalente.

Energía de Ionización: Es la energía necesaria para extraer un electrón

de un átomo de un elemento que se encuentra en estado gaseoso, se

forma un catión: X(g) (+ Ei) = X+(g) + e-.

Electronegatividad: La electronegatividad mide la menor o mayor

atracción (y, por tanto, desplazamiento) que un átomo ejerce sobre el

par de electrones de un enlace con otro átomo. se caracteriza mediante

un número, que fue asignado por Linus Pauling.

Afinidad Electrónica: Es la energía que se desprende cuando un átomo

de un elemento en estado gaseoso capta un electrón, formándose un

anión: X(g) + e- = X-(g) (+AE).

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Densidad: Es la relación que existe entre la masa y el volumen de un

cuerpo. Se define como el cociente entre la masa y el volumen que

ocupa dicha masa. d = m / V.

Punto de Fusión: Temperatura a la cual una sustancia cambia del

estado sólido al estado líquido o viceversa. Es un valor constante y una

propiedad característica de cada sustancia.

Punto de Ebullición: Temperatura a la cual una sustancia cambia del

estado líquido al estado gaseoso o viceversa. Es un valor constante y

una propiedad característica de cada sustancia.

Volumen Atómico: El Volumen Atómico es la relación que existe entre la

masa de un mol de átomos del elemento y su densidad. Representa el

volumen ocupado por un mol de átomos (6,023·1023 átomos) del

elemento.

5) ¿CUÁNTOS ELEMENTOS NATURALES Y ARTIFICIALES CONTIENE LA TABLA PERIÓDICA?

Se conocen 118 elementos químicos, aunque en la naturaleza sólo aparecen 92 elementos naturales. Los elementos artificiales, han sido fabricados por el hombre en los reactores nucleares y son 26 los sintéticos.

6) ELEMENTOS RADIOACTIVOS IMPORTANTES:

Los elementos radioactivos son el uranio, radio, torio, el actinio, el gas radón, el protactinio. Las cadenas o series radiactivas son todos los elementos que provienen de un mismo núcleo que decayó por emisiones o en otro núcleo que a su vez decae y así sucesivamente hasta llegar a un núcleo estable. Todos los núcleos intermedios son miembros de la cadena. La cadena lleva el nombre del elemento o núcleo del cual se origina. Existen cuatro cadenas naturales, es decir, que el elemento original es naturalmente inestable y decaerá hasta llegar a un isótopo estable. Estas cuatro cadenas son: Th, U, U y Np. Las cadenas del Th y U son las más comunes en la Tierra ya que las vidas medias de estos núcleos son del orden de la edad de la Tierra (años para Th y para el U) y existen con relativa abundancia. El U (a.) es de vida media más corta y menos abundante y el Np (a.) cuya vida media es tan corta que su cadena ya prácticamente desapareció de la naturaleza

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USO DE LA RADIOACTIVIDAD EN MEDICINA NUCLEAR

Tanto las radiaciones y los radioisótopos son usados en medicina como agentes terapéuticos y de diagnóstico.

La Medicina Nuclear se define como la rama de la medicina que emplea los isótopos radioactivos, las radiaciones nucleares, las variaciones electromagnéticas de los componentes del núcleo y técnicas biofísicas afines para la prevención, diagnóstico, terapéutica e investigación médica. En el diagnóstico se utilizan radio fármacos para diversos estudios de:

- Tiroides- Hígado - Riñón- Metabolismo- Circulación sanguínea- Corazón- Pulmón- Trato gastrointestinales...

En terapia médica con las técnicas nucleares se puede combatir ciertos tipos de cáncer. Con frecuencia se utilizan tratamientos en base a irradiaciones con rayos gamma provenientes de fuentes de Cobalto-60, así como también, esferas internas radiactivas, agujas e hilos de Cobalto radiactivo. Combinando el tratamiento con una adecuada y prematura detección del cáncer, se obtienen terapias con exitosos resultados.

USO DE LA RADIOACTIVIDAD EN RADIOINMUNOANALISIS El procedimiento consiste en tomar muestras de sangre del paciente, donde con posterioridad se añadirá algún radioisótopo específico, el cual permite obtener mediciones de gran precisión respecto de hormonas y otras sustancias de interés.

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Se utiliza también para realizar mediciones enzimas, virus de la hepatitis, ciertas proteínas del suero, fármacos y variadas sustancias.Esta técnica posibilita la realización de un variado número de prácticas de ALTA COMPLEJIDAD por la técnica de RADIOINMUNOANÁLISIS (RIA), entre ellas: Estudio de Tiroides, Estudio de Fertilidad, Estudio de Alergia, Marcadores Tumorales, Marcadores óseos, Esteroides... USO DE LOS RADIOFARMACOS EN MEDICINA La radiología nuclear es una sub especialidad de la radiología en la cual se introducen radioisótopos (compuestos que contienen formas radiactivas de átomos) en el cuerpo con el propósitos de tomar imágenes, evaluar la función del órgano o localizar tumores o enfermedades.En estudios con isótopos la radiación se origina en un radio fármaco (material marcado con un radioisótopo) en el cuerpo (rayos gamma). Se coloca una cámara de detección especial cerca al área de interés durante un período de tiempo y cuando se "observan" suficientes rayos gamma, un computador crea una imagen que muestra dónde está localizado el isótopo dentro del órgano o dentro del cuerpo.Generalmente, las gammagrafías no brindan el nivel de detalle anatómico que se ve con los rayos X, ultrasonido, TC o IRM. Sin embargo, la correlación con otros procedimientos imagenológicos, la información clínica y los resultados de laboratorio ayuda a identificar y confirmar los procesos patológicos.Se administra al paciente un cierto tipo de fármaco radiactivo que permite estudiar, mediante imágenes bidimensionales (centelleografía) o tridimensionales (tomografía), el estado de diversos órganos del cuerpo humano. De este modo se puede examinar el funcionamiento de la tiroides, el pulmón, el hígado y el riñón, así como el volumen y circulación sanguíneos. También, se utilizan radio fármacos como el Cromo - 51 para la exploración del bazo, el Selenio - 75 para el estudio del páncreas

USO DE LA RADIOACTIVIDAD EN VACUNAS

Se han elaborado radio vacunas para combatir enfermedades parasitarias del ganado y que afectan la producción pecuaria en general. Los animales sometidos al tratamiento soportan durante un período más prolongado el peligro de reinfección siempre latente en su medio natural. y el Cobalto - 57 para el diagnóstico de la anemia. Además el Tc-99, el Yodo 131...

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USO DE LA RADIOACTIVIDAD EN BIOLOGIA En el ámbito de la biología, la introducción de compuestos radiactivos marcados ha permitido observar las actividades biológicas hasta en sus más mínimos detalles, dando un gran impulso a los trabajos de carácter genético.  USO DE LA RADIOACTIVIDAD EN LOS ALIMENTOS En el mundo mueren cada año miles de personas como producto del hambre, por lo tanto, cada vez existe mayor preocupación por procurar un adecuado almacenamiento y mantención de los alimentos. Las radiaciones son utilizadas en muchos países para aumentar el período de conservación de muchos alimentos. La técnica de irradiación no genera efectos secundarios en la salud humana, siendo capaz de reducir en forma considerable el número de organismos y microorganismos patógenos presentes en variados alimentos de consumo masivo. En el ámbito de la biología, la introducción de compuestos radiactivos marcados ha permitido observar las actividades biológicas hasta en sus más mínimos detalles, dando un gran impulso a los trabajos de carácter genético.

EL CICLOTRON  El Ciclotrón es un acelerador de partículas de tipo circular que se usa para la producción de elementos radioactivos que son utilizados por equipos médicos sofisticados, unos en el diagnóstico médico y otros en radioterapia. Pues, juega un rol muy importante en las aplicaciones de la radioactividad en medicina. El Ciclotrón medical es una máquina que entrega una cierta cantidad de energía a una partícula ( Proyectil ) con el propósito de acelerarla, ésta al chocar con un blanco da lugar a una reacción nuclear para producir elementos radioactivos, los cuales se usan como un trazador de semiperíodo corto ( su duración corresponde a solo horas ), permitiendo la marcación de ciertas sustancias como glucosa, que se utilizan para diagnósticos clínicos. además, esta máquina tiene la capacidad de fabricar otros elementos radioactivos de vida media variada, que son usados en un conjunto muy amplio de aplicaciones. En el método directo de acelerar iones a altas energías el ciclotrón permite la aceleración múltiple de los iones hasta alcanzar elevadas velocidades sin el empleo de altos voltajes.

LA RADIOCIRUGIA ESTEREOTAXICA ¿X-KNIFE o G- KNIFE?

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Vamos ha hacer una pequeña introducción sobre este tema.

La radio cirugía estereotáxica (RCE) consiste en el tratamiento de afecciones intracraneales mediante el uso de una única sesión de irradiación a una dosis alta y con una elevada precisión espacial. El término radio cirugía proviene de los efectos tan dramáticos que produce esta irradiación intensa en volumen blanco, que equivalen a cambios producidos por un acto quirúrgico. En la actualidad existen dos formas de llevar a cabo tratamientos de RCE:1.-  Los basados en el uso de rayos gamma de múltiples fuentes radiactivas de Co-60 Þ G-knife2.-  Los basados en el uso de rayos X de alta energía producidos en un Acelerador Lineal de Electrones Þ X-knife3.- Los basados en el uso de haces de protones de alta energía producidos en un Ciclotrón. Estos sólo existen en EEUU a modo de investigación.Se han tratado pacientes con MAV empleando RCE mediante un sistema basado en un acelerador convencional para uso en radioterapia, con haces de fotones de 6 MV y 18 MV y de electrones de 6 energías diferentes. Para la RCE se emplearon colimadores especiales y sistemas de fijación y localización comerciales, así como un Sistema Computarizado de Planificación de tratamientos de estereotaxia, desarrollado por físicos médicos.

7) LA ELECTRONEGATIVIDAD:

La electronegatividad de un elemento es la capacidad que tiene un átomo de dicho elemento para atraer hacia sí los electrones, cuando forma parte de un compuesto. Si un átomo tiene una gran tendencia a atraer electrones se dice que es muy electronegativo (como los elementos próximos al flúor) y si su tendencia es a perder esos electrones se dice que es muy electropositivo (como los elementos alcalinos). La electronegatividad tiene numerosas aplicaciones tanto en las energías de enlaces, como en las predicciones de la polaridad de los enlaces y las moléculas y, también, en la racionalización de los tipos de reacciones que pueden experimentar las especies químicas

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POTENCIAL DE IONIZACIÓN

La energía de ionización, potencial de ionización o EI es la energía necesaria para arrancar un electrón de un átomo en su estado fundamental y en fase gaseosa.1 La reacción puede expresarse de la siguiente forma:

Siendo A(g) los átomos en estado gaseoso de un determinado elemento

químico; 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

atractiva que soporta este segundo electrón 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

kilo Julios 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 (AE) o electroafinidad se define como la energía involucrada cuando un átomo gaseoso neutro en su estado fundamental

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(de mínima energía) captura un electrón y forma un ion mononegativo: .

Dado que se trata de energía liberada, pues normalmente al insertar un electrón en un átomo predomina la fuerza atractiva del núcleo, tiene signo negativo. En los casos en los que la energía sea absorbida,cuando ganan las fuerzas de repulsión,tendrán signo positivo;AE se expresa normalmente en kJmol-1.

También podemos recurrir al proceso contrario para determinar la primera afinidad electrónica, ya que sería la energía consumida en arrancar un electrón a la especie aniónica mononegativa en estado gaseoso de un determinado elemento; evidentemente la entalpía correspondiente AE tiene signo negativo, salvo para los gases nobles y metales alcalinotérreos.Este proceso equivale al de la energía de ionización de un átomo, por lo que la AE sería por este formalismo la energía de ionización de orden cero.

Esta propiedad nos sirve para prever que elementos generaran con facilidad especies aniónicas estables,aunque no hay que relegar otros factores:tipo de contraión, estado sólido, ligando-disolución,etc

CUESTIONARIO N·3:

1.- Se recoge nitrógeno gaseoso sobre agua a 18 º C. Si la presión barométrica es de 740 mmHg , ¿Cuál será la presión real del nitrógeno?(la presión de vapor de agua a 18ºC es de 15,48 mmHg).El gas recogido es una mezcla de nitrógeno y vapor de agua .Por tanto la presión parcial del nitrógeno será la presión total menos 15,48mmHg.

Por la ley de Dalton para el gas húmedo tenemos:

Gas húmedo = gas seco + vapor

Entonces:

Presión del gas húmedo= presión del gas seco + presión del vapor de agua

Operando tenemos:

PN2 = 740 -15,48

PN2 = 724,52 mmHg (presión parcial)

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Entonces hallamos la presión real :

Presion real = presión parcial + presión atmosférica

Remplazando

Presión real del N2 =724,52 + 760

2) Cuando el butano (C4H10) reacciona con un exceso de oxígeno se produce dióxido de carbono (CO2) y agua. (a)¿Cuántos litros de O2 medidos en condiciones normales se necesitarán para reaccionar con 1 mol de C4H10 ? (b) ¿Cuántos litros de CO2 medidos en C.N se formará y cuántos gramos de H2O?

2C4H10 + 13O2 → 8CO2 + 10H2O

2mol 13mol 8mol 10mol

1mol X Y=4mol Z=5mol

a)

X=13/2=6.5mol entonces como se sabe que una mol a C.N es 22.4L

se tendrá 6.5 (22.4) L=145.6L

b)

Hay 4 mol de CO2 entonces como se sabe que una mol a C.N es 22.4L se tendrá 4(22.4L)=89.6L

Como se observa hay 5 mol de H2O entonces como se sabe que 1 mol de H2O equivale a 18gramos entonces se tendrá 5(18gramos) = 90 gramos de H2O

3.-Una muestra de 100g de zinc se trata con ácido clorhídrico. ¿Qué volumen de hidrogeno se produce a 30ºC y 768 mm?

Solución:

2HCl (ac) + 2Zn(s) ---->2ZnCl(ac) +H2(g) P.V=R.T.N

2(65.3)g (1)g 768.VH2O=624.303.1.531

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100g x VH2O=18,85 L

X=1,531

4.- Se tiene un tubo de 10.0 m. de longitud y 10.0 cm. de radio ¿Cuántos gramos de CO2 a25ªC y 865 mmHg son necesarios para llenarlo?

P.V = R.T.n

865 x 314/ 1000 = 62,4 x 298 x W/44

865x314x10x44 /1000x624x298 = W

11950840 / 18595200 =W

0,64=W

5.- Se vaporiza una masa de 1,225 g de un líquido volátil dando 400 ml de vapor cuando se mide sobre agua a 30 ªC y 77º mmHg. La presión de vapor del agua a 30 ªC es 32 mmHg. ¿Cuál es el peso molecular de la sustancia?

P x V = R x T x N

738x0.4 = 62.4 x 303x1.225/M

M = 62.4 x303x 1.225 / 738 x0.4

M= 23161,32/ 295/2

M = 78.459

6.- Si la presión de vapor del agua a 25ºC es de 23,8mm ¿cuántas moléculas de agua hay por centímetro cúbico si se supone que el comportamiento es ideal?

Solución:

P.V=R.T.N

23,8.1 =62,4.298.N

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N=0,0012799 nª de mol de H2O=0,0012799.Na/1CC

7.- ¿Cuántos gramos de Zn deben disolverse en ácido sulfúrico para poder obtener 1 litro de hidrógeno a 20C y 770mm?

H2SO4 + Zn → H2 +…

Como se observa la ecuación está incompleta entonces hallaremos lo que nos piden igualando

Los números de eq-g.

Peq( H2SO4 )=65.37/2=32.685

Peq (H2)=1

Número de eq-g ( H2SO4 )= Número eq-g (H2)

X/32 .685 = M/1… (1)

Para hallar X que es la masa de Zn se necesita que es la masa de hidrogeno que hay con las condiciones mencionadas entonces hallaremos primero M.

Por la ecuación de gases ideales tenemos:

PV=RTN

777(1)=62.4 (293)(M/2)

M=0.084… (2) entonces reemplazando 2 en 1 tenemos que X=2.74554

8.-Al calentar 4,3 gr.de un oxido metálico se obtuvieron 580ml de oxigeno (a 17ºC y 850mmHg ).Determinar el equivalente químico del metal si se conoce que el peso de un litro de oxigeno en condiciones normales es de 1,43gr.

Para hallar la masa del oxìgeno usamos la ecuación general de los gases:

PV = RTn

850×0,58=62,4×290×n

850×0,5862,4×290

×32=m

m=0,864

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Hallando la masa del metal:

Masa del oxido = masa del oxigeno + masa del metal

Masa del metal = 4,3 - 0,864 = 3,436

En la reacción igualamos los números de equivalentes del oxido y del metal :

0,8648

=3,436E

E=27,4880,864

E=31,814

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REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA:

*http://quimica.laguia2000.com/general/ley-de-las-octavas-de-newlands

*Lumbreras, QUÍMICA, edición 2001 página 246

*http://www.xuletas.es/ficha/tabla-periodica-simbolos-2/

*http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_de_ionizaci%C3%B3n

*http://www.textoscientificos.com/quimica/inorganica/nitrogeno/diferencias-nitrogeno-fosforo

*http://www.quimicaweb.net/tablaperiodica/paginas/fosforo.HTM