LA QUÍMICA EN NUESTRO MUNDO COTIDIANO LA QUÍMICA Y SUS CIENCIAS AUXILIARES TEORIA ATÓMICA Y MODELOS ATÓMICOS LA TABLA PERIODICA I LA QUÍMICA EN NUESTRO MUNDO COTIDIANO Cultura El papel y la tinta, las fotografías, las películas, los disquetes, los discos compactos y los DVD son el resultado de procesos en los que interviene la Química. Las pinturas, los pigmentos, los adhesivos, los nuevos materiales como plásticos y aleaciones, están presentes en el desarrollo de las artes. Deporte La evolución de los materiales con los que se fabrica el equipamiento, permite a los deportistas obtener más rendimiento de su esfuerzo. La ropa deportiva que mejora la transpiración, permite mayor circulación de aire y optimiza la temperatura corporal Transporte La mayor parte de los materiales utilizados en la fabricación de automóviles son productos químicos. Desde los combustibles, lubricantes y aditivos hasta el caucho de los neumáticos, de la pintura metalizada a los materiales cerámicos o de la fibra de carbono a los múltiples polímeros y composites que los hacen más ligeros, eficientes, duraderos, ecológicos, silenciosos y cómodos. Vestido las fibras sintéticas permiten vestir a cada vez mayor número de personas sin necesidad de intensificar la explotación ganadera u agrícola en todo el mundo. Una sola planta de fabricación de fibras químicas sintéticas proporciona la misma materia prima que un rebaño de 12 millones de ovejas, que también necesitarían unos pastos del tamaño de Bélgica para alimentarse. Construcción Se emplean infinidad de productos químicos con fines variados: acero. hormigón, yeso, vidrio, pinturas, etc II RELACION DE LA QUIMICA CON OTRAS CIENCIAS Medicina Como auxiliar de la biología y la química, esta ciencia se ha desarrollado grandemente ya que con esta se logra el control de ciertos desequilibrios de los organismos de los seres vivos Geografía: Ciencia que estudia y halla la explicación de distribución de los seres vivos generados en los diferentes ecosistemas. Ejemplo: La química, el ser humano y el ambiente Biología La ciencia de la vida, se auxilia de la química para determinar la composición y estructura de tejidos y células Matemáticas Ayuda a la interpretación de resultados y resoluciones de problemas biológicos, químicos y físicos mediante procesos estadísticos. Ejemplo: Las graficas Historia Ciencia que describe, explica los procesos, fenómenos, más destacados e importantes en la vida social del mundo. Ejemplo: Las aportaciones de cada científico III MODELOS ATOMICOS Modelo atómico de John Dalton les entre sí, tienen su propio peso y cualidades propias. Los átomos de los diferentes elementos tienen pesos diferentes. * Los átomos permanecen sin división, aun cuando se combinen en las reacciones químicas. * Los átomos, al combinarse para formar compuestos guardan relaciones simples. * Los átomos de elementos diferentes se pueden combinar en proporciones distintas y formar más de un compuesto. * Los compuestos químicos se forman al unirse átomos de dos o más elementos distintos. Fue el primer modelo atómico con bases científicas, fue formulado en 1808 por John Dalton, quien imaginaba a los átomos como diminutas esferas. Este primer modelo atómico proponía: * La materia está formada por partículas muy pequeñas llamadas átomos, que son indivisibles y no se pueden destruir. * Los átomos de un mismo elemento son igua- IV MODELO ATOMICO DE negativas era el adecuado para neutralizar la carga positiva. En el caso de que el átomo perdiera un electrón, la estructura quedaría THOMSON positiva; y si ganaba, la carga final sería nehomson Ayudándose del gran descu- gativa. De esta forma, explicaba la formación brimiento de Faraday dedujo que si de iones; pero dejó sin explicación la exishabría una carga negativa en el inte- tencia de las otras radiaciones. rior del átomo también estaría una positiva de manera que “ el átomo debía de ser una esfera de materia cargada positivamente, en cuyo interior estaban incrustados los electrones.” T Detalles del modelo atómico: Para explicar la formación de iones, positivos y negativos, y la presencia de los electrones dentro de la estructura atómica, Thomson ideó un átomo parecido a un pastel de frutas. Una nube positiva que contenía las pequeñas partículas negativas (los electrones) suspendidos en ella. El número de cargas Modelo atómico de Rutherford los electrones se ubican en una corteza orbitando al núcleo en órbitas circulares o elípticas con un espacio vacío entre ellos. A pesar de ser un modelo obsoleto, es la percepción más común del átomo del público no científico. Rutherford predijo la existencia del neutrón en el año 1920, por esa razón en el modelo anterior (Thomson), no se habla de éste. Por desgracia, el modelo atómico de Rutherford presentaba varias incongruencias. E ste modelo fue desarrollado por el físico Ernest Rutherford a partir de los resultados obtenidos en lo que hoy se conoce como el experimento de Rutherford en 1911. 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 . Sommerfeld Con ayuda de la relatividad de Albert Einstein hizo una modi7. Bohr Propuso un nuevo modelo atómico, según el cual los electrones ficación en el modelo de Bohr: Los electrones giran alrededor del núcleo en giran alrededor del núcleo en unas orbitas bien definidas. orbitas circulares o elípticas, y dentro de cada nivel a partir del segundo había dos o más subniveles en el mismo nive · V Modelo atómico de Bohr energía (una cantidad) igual a la diferencia de energía asociada a cada órbita. Si pasa de una de mayor a una de menor, pierde energía en Este modelo es estrictamente un modelo del forma de radiación (luz). átomo de hidrógeno tomando como punto de El mayor éxito de Bohr fue dar la explicación al partida el modelo de Rutherford, Niels Bohr espectro de emisión del hidrógeno. Pero solo la trata de incorporar los fenómenos de absorción luz de este elemento. Proporciona una base y emisión de los gases, así como la nueva teo- para el carácter cuántico de la luz, el fotón es ría de la cuantización de la energía desarrolla- emitido cuando un electrón cae de una órbita a da por Max Planck y el fenómeno del efecto otra, siendo un pulso de energía radiada. fotoeléctrico observado por Albert Einstein. “El átomo es un pequeño sistema solar con un Bohr no puede explicar la existencia de órbitas núcleo en el centro y electrones moviéndose estables y para la condición de cuantización. alrededor del núcleo en órbitas bien definidas.” Las órbitas están cuantizadas (los e- pueden estar solo en ciertas órbitas) * Cada órbita tiene una energía asociada. La más externa es la de mayor energía. * Los electrones no radian energía (luz) mientras permanezcan en órbitas estables. * Los electrones pueden saltar de una a otra órbita. Si lo hace desde una de menor energía a una de mayor energía absorbe un cuanto de MODELO ATOMICO ACTUAL En cada nivel energético hay un número determinado de orbitales de cada clase. Un orbital atómico es la región del espacio donLa imposibilidad de dar una explicación teórica satisfactoria de los espectros de los átomos con de existe una probabilidad aceptable de que se más de un electrón con los principios de la me- encuentre un electrón. En cada orbital no puecánica clásica, condujo al desarrollo del modelo de encontrarse más de dos electrones. atómico actual que se basa en la mecánica cuántica. También es conocido como el modelo atómico de orbitales, expuesto por las ideas de científicos como: E. Schrodinger y Heisenberg. Establece una serie de postulados, de los que cabe recalcar los siguientes: El electrón se comporta como una onda en su movimiento alrededor del núcleo No es posible predecir la trayectoria exacta del electrón alrededor del núcleo Existen varias clases de orbitales que se diferencian por su forma y orientación en el espacio; así decimos que hay orbitales: s, p, d, f. VI LA TABLA PERIODICA E s una tabla que clasifica, organiza y distribuye Símbolo los distintos elementos químicos, conforme a Actividad Química sus propiedades y características. Características del elemento por su grupo y período Antiguamente la tabla se organizaba en triadas Tipo o forma del elemento (gas, líquido, sólido, (grupos de tres). Desde el Siglo XIX la tabla se or- metal o no metal) dena en octavas El creador de esta tabla fue Dimitri Mendeléyev. Los clasificó en 18 grupos, 7 períodos orbitales, y bloques. Los grupos o columnas verticales de la tabla periódica fueron clasificados tradicionalmente de izquierda a derecha utilizando números romanos seguidos de las letras “A” o “B”, en donde la “B” se refiere a los elementos de transición. En la actualidad ha ganado popularidad otro sistema de clasificación, que ha sido adoptado por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC). Este nuevo sistema enumera los grupos consecutivamente del 1 al 18 a través de la tabla periódica. La importancia de clasificar la tabla periódica radica en determinar: Número atómico Masa atómica VII CLASIFICACION DE LA TABLA PERIODICA METALES De los 118 elementos son 94 metales, se encuentran en la naturaleza combinados con otros elementos, el oro, la plata, el cobre y platino se encuentran libres en la naturaleza. Son elementos metálicos. Brillo metálico y reflejan la luz. Dúctiles y maleables. Conductibilidad (calor y electricidad). Punto de fusión y ebullición alto. Entre sus propiedades químicas se encuentran: Sus átomos tienen 1,2 o 3 electrones en su última capa electrónica. Sus átomos generalmente siempre pierden dichos electrones formando iones positivos. Sus moléculas son monoatómicas. Se combinan con los no metales formando sales. Se combinan con el oxígeno formando óxidos, los cuales, al reaccionar con el agua, forman hidróxidos. Se combinan con otros metales formando “aleaciones”. GRUPO IA: excepto el hidrógeno. GRUPO IIA: todos. GRUPO IIIA: excepto el boro. GRUPO IVA: excepto el carbono y el silicio. GRUPO VA: Sólo el antimonio y bismuto. GRUPO VIA: Sólo el polonio. Oro nativo, perfecta ejemplificación de los elementos metálicos. A todos los elementos de los grupos B, se les conoce también como metales de transición. Algunas de las propiedades físicas de estos elementos son: Son sólidos, menos el mercurio. Estructura cristalina. VIII NO METALES Molécula de agua, formada por 2 elementos no metálicos. Sólo 22 elementos dentro del sistema periódico son no metales. A saber: GRUPO IA: Hidrógeno. GRUPO IIA: ninguno. GRUPO IIIA: Boro. GRUPO IVA: El carbono y el silicio. GRUPO VA: Nitrógeno, fósforo y arsénico. GRUPO VIA: Todos, excepto el polonio. GRUPO VIIA: Todos. GRUPO VIIIA: Todos. Entre sus propiedades físicas podemos encontrar: Son sólidos y gaseosos a temperatura ambiente, excepto el bromo que es líquido. No tienen brillo y no reflejan la luz. Son malos conductores de calor y electricidad. Son sólidos quebradizos, por lo que no son dúctiles no maleables. Y entre sus propiedades químicas tenemos que se dividen en 2 grupos: los gases nobles y los no metales. IX GASES NOBLES entornos donde se podrían producir corrosión o daños por descargas eléctricas si los ambientes se llenan de aire. Uno de esos usos es en los tubos de luz fluorescente. Luces de neón en ciudad de China. El neón, es un gas noble. Los elementos del Grupo VIII de la Tabla Periódica son los gases que tienen las capas completas y no son reactivos químicamente. El helio, neón, argón y criptón se utilizan en la iluminación decorativa por descarga de gas, llamada luz de "neón". El argón se utiliza para llenar las bombillas incandescentes para inhibir la evaporación de los filamentos de tungsteno y aumentar la vida de la bombilla. El xenón se utiliza en tubos de flash para cámaras electrónicas y otros tubos de flash. Las densidades de los gases nobles aumentan con la masa molecular creciente. El helio tiene aproximadamente un séptimo de la densidad del aire y se puede utilizar en globos y embarcaciones más ligeras que el aire. El xenón tiene aproximadamente cinco veces la densidad del aire. Los gases nobles se utilizan con ventaja en X "La vida con la Química" Autor: Juan Manuel Cisneros Laguna Es tan solo la belleza de una ilusión Utópica que dura solo algunas horas Sentado en el pupitre con una vaga impresión Aprender mucho más sobre la materia Sé que su estructura y sus propiedades Fueron estudiadas por Lavoisier en la llamarada De su habitación con algunas inconformidades Pero al él le parecía demasiado divertida Estudiar Química es esencial para la vida Es una sensación que invade mis sentidos Que involucran mis partículas de forma emergida Cuando paso las hojas amarillas de aquellos libros Día tras día y noche tras noche solo pienso en ti Tus protones y neutrones me hacen un acechador De tu química que se halla dentro de mi Pero sólo sé que de ti he aprendido lo mejor http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/5369166/Teoria-atomica-Atomo-y-modelosatomicos.html http://bibliotecadeinvestigaciones.wordpress.com/quimica/tabla-periodica-de-los-elementosquimicos/ http://tablaperiodica.educaplus.org/ http://www.slideshare.net/Mena95/ciencias-auxiliares-de-la-quimica http://quimicaypoesiacch.blogspot.com/ XI