PROPIEDADES DEL AGUA

Las propiedades del agua están determinadas pricipalmente por su polaridad y su enlace por puente de hidrógeno. (ver fig.)

1.- Elevada fuerza de cohesión entre sus moléculas: Los puentes de hidrógeno mantienen a las moléculas fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un liquido casi incompresible.

2.-Elevada fuerza de adhesión: Cuando se introduce un capilar en un

recipiente con agua, ésta asciende por el capilar como si trepase

agarrándose por las paredes.

3.- Densidad del agua: El agua líquida presenta una mayor densidad que el hielo. Si el hielo no flotara, la vida acuática en lagos y en los polos terrestres, no existiría pues el agua se congelarían desde el fondo hacia la superficie.

4.- Capacidad calorífica alta : Esto significa que el agua puede absorber mucho calor antes de empezar a calentarse. Es por esta razón que el agua es muy valiosa como enfriador para las industrias y para el carburador del automóvil.
Además ayuda a regular el rango de cambio de la temperatura del aire, y ésta es la razón por la cual la temperatura cambia gradualmente durante las estaciones del año, especialmente cerca de los océanos.

5.- Alta tensión Superficial:La atracción entre las moléculas de agua en la superficie es mayor debido a que su cuentan con menos moléculas vecinas, lo que provoca la formación de una "membrana elástica" y hace que la superficie del líquido sea más dificil de atravesar que al interior.

La interacción de las partículas en la superficie del agua, hace que esta se presente como una superficie elástica, lo que impide que se pueda ingresar al seno del líquido.

La superficie de cualquier líquido se comporta como si sobre esta existe una membrana a tensión. A este fenómeno se le conoce como tensión superficial. La tensión superficial de un líquido está asociada a la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área.

5.- Puntos de fusión y ebullición altos: Si se calienta una masa de hielo, su temperatura aumenta gradualmente hasta que alcanza 0°C en que el hielo comienza a fundirse. Durante la fusión, la temperatura permanece constante (punto de fusión) porque el calor absorbido por la masa se emplea en vencer las fuerzas de atracción entre las moléculas de agua del hielo. Una vez que la masa se ha fundido totalmente, el calor absorbido aumenta la energía cinética de las moléculas de agua y la temperatura aumenta hasta llegar a 100°C, donde comienza la ebullición. Durante ésta la temperatura permanece constante (punto de ebullición) porque el calor se está empleando para superar las fuerzas de atracción entre las moléculas al estado líquido. Cuando las moléculas están en fase vapor, la temperatura aumenta de nuevo.

6.- Gran poder disolvente: Disuelve más sustancias que cualquier otro líquido. Esto significa que a donde vaya el agua lleva consigo valiosos químicos y minerales.
La capacidad disolvente es la responsable de dos funciones importantes para los seres vivos: es el medio en que transcurren las mayorías de las reacciones del metabolismo, y el aporte de nutrientes y la eliminación de desechos.

"LA TABLA PERIODICA"

A fines del siglo XVIII, el químico francés Lavoisier caracterizó unos 30 elementos químicos. En el siglo XIX, se pudo aislar un número similar de elementos; por lo que se hizo necesario clasificarlos. El químico ruso Dimitri Mendeleiev propuso, entonces la clasificación periódica de los elementos en funcion de la masa atómica creciente.
En 1871, Mendeleiev y Lothar Meyer, presentaron una tabla en donde los grupos estaban dispuestos verticalmente y los períodos horizontalmente, tal como sucede en las tablas usuales.
Actualmente, los elementos no se disponen por orden creciente de sus masas atómicas, sino que por orden creciente de sus números atómicos (Z), de manera que los elementos con propiedades químicas similares se agrupan en 18 columnas llamadas GRUPOS y en 7 filas horizontales llamadas PERIODOS.

Basándonos en la configuración electrónica de los elementos, podemos decir lo siguiente:
1 ) El orden de cada período coincide con el valor máximo de n de sus elementos. Por ejemplo, todos los elementos del tercer período, desde el sodio (Na) al argón (Ar), tienen en sus configuraciones electrónicas n = 3, como máximo.
2 ) Los elementos representativos van completando orbitales s o p :

3 ) Los elementos de transición externa van completando los orbitales d. Aparecen en la tabla en los grupos B.
4 ) Los elementos de transición interna van completando los orbitales f. Aparecen en la tabla como lantánidos y actínidos.

Ej. Identificar según su configuración electrónica el grupo, periodo y tipo de elemento que tengo.
Z = 16 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 ; por lo tanto pertenece al Periodo 3, Grupo 6, elemento representativo, VI A anfígeno.

PROPIEDADES PERIÓDICAS

El llenado de los diferentes niveles electrónicos tiene consecuencias sobre diversas propiedades
que varían de manera similar en cada período. Es por esa razón que se les denomina propiedades periódicas.
Las principales propiedades periódicas de los elementos químicos son: radio atómico, energía de ionización, afinidad electrónica y electronegatividad.

Radio atómico (R.A): define el tamaño de un átomo. Disminuye a lo largo de un periodo ( de izquierda a derecha) y aumenta a lo largo de un grupo.
Para medir el R.A. se usa el Angstrom (Ǻ) 1Ǻ = 1x10 –10m

Al desplazarse de izquierda a derecha a lo largo de un periodo, la atracción entre el núcleo y los electrones se hace más fuerte, lo que produce una disminución del radio atómico.
Actividad:
A.- A partir de los siguientes datos realiza un gráfico del radio atómico versus Z :

Energía de ionización: Es la energía que se requiere para quitar un electrón de un átomo en su estado fundamental.
La energía de ionización aumenta a lo largo de un periodo y aumenta a través de un grupo desde abajo hacia arriba.

Actividad:
B.- Dibuja como se comporta la electronegatividad a través de la tabla periódica. (Guíate por el esquema del radio atómico).

Afinidad Electrónica: Mide la capacidad de los átomos de aceptar electrones. La afinidad electrónica aumenta a lo largo de un periodo, por lo que los halógenos son los que presentan mayor afinidad. Estos elementos captan facilmente un electrón para quedar con una configuración electrónica de capa llena y así conseguir una mayor estabilidad química.

Electronegatividad: Mide la capacidad de las especies químicas de captar electrones. Los elementos más cercanos al gas noble serán ás electronegativos (grupo VII A), mientras que los metales alcalinos (grupo IA) y alcalinos térreos (grupo IIA) son los menos electronegativos.
Actividad:
C.- A partir de los siguientes datos realiza un gráfico de la electronegatividad versus Z :

Luego de leer la guía resuelve las siguientes preguntas en tu cuaderno:

1. ¿A quién se le atribuye la confección de la tabla periódica?
2. ¿ Cómo se ordena la tabla periódica actual?¿Antiguamente era igual?
3. ¿Cuál es la característica de los elementos representativos? Da 2 ejemplos.
4. ¿Cuál es la característica de los elementos de transición externa e interna? Da ejemplos de c/u.
5. Define: electrones de valencia
6. Realiza la configuración electrónica de los siguientes elementos e indica el periodo y grupo al que pertenecen:
   Z= 2 ; Z= 15 ; Z= 35 ; Z= 9 ; Z= 18 ; Z = 57
7. Nombra y explica c/u de las propiedades periódicas.
8. Investiga y realiza una pequeña biografía de Dmitri Mendeleiev, puedes buscar en:
   http://herramientas.educa.madrid.org/tabla/evolucion/historiasp.html
   http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~jpccec/tablap/evolucion/historiasp5.html
   http://es.wikipedia.org/wiki/Dmitri_Mendeleyev
   
   
   

QUÍMICA IIdos. Medios

"ISÓTOPOS ( isos = igual; topos = lugar)"
Son los átomos de un mismo elemento, que tienen igual número atómico (Z), pero distinto número másico (A), ya que se diferencian en la cantidad de neutrones.
Las propiedades químicas de un elemento, están determinadas por los protones y electrones. Los neutrones no participan en los cambios químicos, por esto los isótopos del mismo elementos tienen un comportamiento químico similar.

Ej: Carbono 12
Z = 6 6 protones, 6 neutrones, 6 electrones
Carbono 13
Z = 6 6 protones, 7 neutrones, 6 electrones
Carbono 14
Z = 6 6 protones, 8 neutrones, 6 electrones


Resuelve:
A.- El Oxígeno tiene tres isótopos: 16, 17 y 18, conociendo su Z que es = 8 , calcula el número de protones (p+) y electrones (ē) en cada caso.

B.- Ahora has lo mismo para el Uranio, elemento que es utilizado para generar energía en Reactores nucleares.
Datos: Uranio 235 y Uranio 238.
Z = 92

Fisión Nuclear
Es la división de un núcleo pesado en un par de núcleos más livianos, proceso en el cual se desprende una gran cantidad de energía.
En la fisión de Uranio 235, se desprenden 2 o 3 neutrones, que podrán dividir a otros núcleos de u-235 vecinos y así sucesivamente, dando origen a una reacción en cadena que prosigue espontáneamente.

Fusión Nuclear
Es la unión de núcleos atómicos livianos, produciendo un núcleo mayor, con gran liberación de energía.
De cierta manera, la fusión nuclear es un fenómeno inverso a la fisión nuclear.


Aplicaciones de las reacciones nucleares
En la industria: radiografías para detectar fallas, control de producción miendo espesor, control de desgaste de los materiales, estudio de detergentes, detección de filtraciones o fugas generación de corriente eléctrica, esterilización de instrumentos quirúrgicos, conservación de alimentos.
En química: análisis por activación neutrónica para determinar vestigios de impurezas (en ciencia espacial, geológica, ecológica y medicina).
En medicina: detección de tumores (yodo-131 para la tiroides, mercurio-197 para tumores cerebrales, tecnecio –99 para tumores pulmonares), en el tratamiento del cáncer, esterilización de instrumentos, marcapasos alimentado por plutonio-238.
En la agricultura: en trazadores para estudiar como absorben los vegetales a los fertilizantes, insecticidas y otros productos, aumentar la conservación de los alimentos, obtener por mutaciones cereales más resistentes y productivos, estudiar mejor la alimentación de los animales, aumentar la producción de leche, huevos, etc.
En arqueología: para determinar la edad de plantas y animales fósiles, de momias, etc. Con bastante precisión con el proceso denominado "determinación con carbono-14".

Responde:
1.-Define Isótopos. Da ejemplos.
2.-¿Químicamente son parecidos o distintos los isótopos? Explica
3.- ¿Cuántos y cuáles son los isótopos del hidrógeno?
4.- ¿Qué entiendes por fisión nuclear? Dibuja el esquema que la representa. www.explora.cl/otros/energia/nuclear.html)
5.-¿Qué es la fusión nuclear? Realiza el esquema. (busca en internet: www.explora.cl/otros/energia/nuclear.html)
6.- Nombra las aplicaciones de las reacciones nucleares en todos los aspectos.
7.-Dibuja y explica una aplicación de las reacciones nucleares.

8.- Investiga acerca de la datación mediante el carbono -14

http://www.geocities.com/latrinchera2000/datacion/absolutas/carbono14.html