Principios
de radiactividad
Cuando el átomo de un elemento
radiactivo emite energía también se descompone, con lo que nace un átomo nuevo.
El nuevo elemento, llamado vástago del que lo produjo, también puede ser
radiactivo y producir otro vástago, y así prosigue la cadena hasta que surja un
elemento estable (no radiactivo) que le ponga fin. Por ejemplo, la serie de
desintegración radiactiva en que participa el radio avanza en nueve pasos
adicionales hasta terminar con una forma estable del plomo. Aunque sus isótopos
muestran grandes semejanzas químicas, pueden presentar propiedades nucleares
muy diferentes; en realidad una forma puede ser radiactiva y la otra no. Las
formas radiactivas se denominan radio-isótopos. Estos también se identifican
por sus números de masa, como por ejemplo U-235 o Ra-226.
Aplicaciones tecnológicas de la emisión
electromagnética de los átomos
La radiación es un modo de
propagación de la energía a través del vacío, de forma análoga a la luz. En
sentido estricto refiere a la energía transportada por ondas electromagnéticas,
llamada radiación electromagnética.
Se utiliza también para referirse
al movimiento de partículas a gran velocidad en el medio, con apreciable
transporte de energía que recibe el
nombre de radiación corpuscular.
Si el transporte de energía es
suficiente elevado como para provocar ionización en el medio circundante, se habla
de radiación ionizante.
La radiación electromagnética es
una combinación de campos eléctricos y magnéticos oscilantes que se propagan
atreves del espacio transportando energía de un lugar a otro. A diferencia de
otros tipos de onda, como el sonido, que necesita un medio material para
propagarse, la radiación electromagnética se puede propagar en el vacío.
El estudio de radiación electromagnética
se denomina electrodinámica y es un subcampo de electromagnetismo.
Unidad 2: elementos químicos y su
clasificación
Características de la clasificación
periódica moderna de los elementos
En 1869, el químico Mendeleiev ordenó
los 103 elementos de la tabla periódica:
-Colocó los elementos en orden de masa
atómica, empezando por los que menos pesan.
-Los elementos que tenían propiedades
comunes los situó en columnas.
La tabla dispone de periodos y grupos,
la tabla periódica de Mendeleiev tenía espacios en blanco y la de ahora esta
ordenada por el número de protones en su núcleo. La tabla tiene 7 filas
horizontales a las que se les llama periodo, y empiezan en un metal alcalino y
acaban en un gas noble. Los grupos son las 8 columnas de la tabla que tienen un
número del 1 al 8 seguido de la letra A, reciben nombres especiales y están en
los laterales, 2 por la izquierda y 6 por la derecha. Las otras 8 columnas
centrales están ordenadas por números del 1 al 8 pero seguidos por la letra B.
Grupos:
I-A
|
Metales
Alcalinos
|
II-A
|
Metales
Alcalinotérreos
|
III-A
|
Térreos
|
IV-A
|
Carbonoideos
|
V-A
|
Nitrogenoideos
|
VI-A
|
Anfígenos
|
VII-A
|
Halógenos
|
VIII-A
|
Gases
nobles
|
Y
la tabla periódica moderna: reúne todos los elementos ordenadamente de acuerdo a su
creciente peso atómico dejando los espacios correspondientes para elementos que
aun se analizan y dejando notar claramente los elementos radioactivos, de igual
manera dentro de la tabla periódica actual podemos ver como los elementos se
rigen a partir de unas características que se repiten o son muy parecidas
(electronegatividad, radio atómico, energía de ionización, afinidad
electrónica, entre otras.) dentro de los grupos dando lugar a la distinción
entre grupos(metales, metales alcalinotérreos, metales de transición, no
metales y gases nobles).
Tabla periódica larga y tabla cuántica
La tabla periódica de los elementos ampliada fue sugerida por primera vez por Glenn Theodore Seaborg en 1969. Se considera una extensión lógica de los
principios que hicieron posible la tabla periódica, de tal forma que sea posible incluir fácilmente
los elementos químicos no
descubiertos aún. Todos los elementos se denominan según los postulados de
la Unión Internacional
de Química Pura y Aplicada (la IUPAC, siglas de su nombre en inglés: International
Unión of Puré and Applied Chemistry), que proporciona una denominación sistemática de elementos estándar mientras no se confirme un nombre
oficial.
La tabla cuántica, es una
clasificación de los elementos basada en la periodicidad de sus propiedades
químicas, como consecuencia y función de la distribución electrónica obtenida
de los valores de los números cuánticos. Al igual que en la tabla periódica, en
la cuántica los elementos están agrupados en periodos y familias.
La tabla cuántica tiene ocho periodos ubicados horizontalmente y señalados en la parte izquierda. Estos son el resultado de la suma de los valores de n + l que presentan los elementos. Por ejemplo, el galio está ubicado en el periodo 5, mostrado a la izquierda del elemento en Línea recta horizontal, y corresponde a la suma de los valores de n + I que tiene el galio; el valor den para el galio se obtiene subiendo en diagonal hacia la derecha y es 4, y el valor de t se ubica en la parte superior de la tabla y es 1, por lo que 4 + 1=5, que corresponde al número de periodo en el que está ubicado el elemento. Existen 32 familias en la tabla cuántica y están ubicadas en columnas verticales. Hilos elementos que pertenecen a la misma familia presentan, para su electrón diferencial, valores iguales en los números cuánticos n, t y s (localizados en la parte superior), siendo solo el valor de n el que varía de un elemento a otro.
Por ejemplo, observa que todos los elementos de la tercera familia (B, Al, Ga, In, Ti), tienen valor de I - 1, m = -1, 0, 1 y s = |; en cambio, el valor de n varía para cada elemento: B = 2, Al = 3, Ga = 4, In = 5, Tl = 6.
En la tabla cuántica también están clasificados los elementos por clases, que se indican en la parte inferior y son s, p, d y f y corresponden a los valores de I.
Clases —— cuando l = 0
Clase p —— cuando l - 1
Clase d —— cuando l - 2
Clase f —— cuando l=3
La tabla cuántica tiene ocho periodos ubicados horizontalmente y señalados en la parte izquierda. Estos son el resultado de la suma de los valores de n + l que presentan los elementos. Por ejemplo, el galio está ubicado en el periodo 5, mostrado a la izquierda del elemento en Línea recta horizontal, y corresponde a la suma de los valores de n + I que tiene el galio; el valor den para el galio se obtiene subiendo en diagonal hacia la derecha y es 4, y el valor de t se ubica en la parte superior de la tabla y es 1, por lo que 4 + 1=5, que corresponde al número de periodo en el que está ubicado el elemento. Existen 32 familias en la tabla cuántica y están ubicadas en columnas verticales. Hilos elementos que pertenecen a la misma familia presentan, para su electrón diferencial, valores iguales en los números cuánticos n, t y s (localizados en la parte superior), siendo solo el valor de n el que varía de un elemento a otro.
Por ejemplo, observa que todos los elementos de la tercera familia (B, Al, Ga, In, Ti), tienen valor de I - 1, m = -1, 0, 1 y s = |; en cambio, el valor de n varía para cada elemento: B = 2, Al = 3, Ga = 4, In = 5, Tl = 6.
En la tabla cuántica también están clasificados los elementos por clases, que se indican en la parte inferior y son s, p, d y f y corresponden a los valores de I.
Clases —— cuando l = 0
Clase p —— cuando l - 1
Clase d —— cuando l - 2
Clase f —— cuando l=3
Propiedades atómicas
y su variación periódica.
Se
considera como la distancia que hay desde el núcleo hasta el electrón más
alejado o externo, suponiendo al átomo como si fuera una esfera. En los grupos
de la tabla periódica, conforme va aumentando el número atómico aumenta el
radio atómico, en los períodos, aumenta de derecha a izquierda, por lo que se
espera que el francio sea el elemento con mayor radio atómico. Bajo este
criterio, si se desea clasificar de menor a mayor radio atómico al Cromo,
Aluminio y Calcio, se tendrá que contar a cuantas casillas se encuentra cada
uno del Francio, el elemento más cercano a éste será el de mayor radio atómico.
Si al contar el número de casillas, se observa que dos elementos tienen la
misma cantidad de casillas de separación, tendrá mayor radio atómico el que se
encuentre más hacia abajo en la tabla periódica. Ordenándolos de mayor a menor
por radio atómico tenemos: Ca>Cr>Al.
Carga
nuclear efectiva
En los átomos poli electrónicos, los protones
que se encuentran en el núcleo no ejercen la misma fuerza de atracción
sobre todos los electrones por igual. Esto se debe a los efectos pantalla que
causan los electrones más cercanos al núcleo sobre los que se encuentran más
alejados. Se le llama carga nuclear efectiva a la diferencia entre la carga
nuclear neta (que depende del número atómico del elemento) y la constante del
efecto pantalla s, es la fuerza real que ejerce el núcleo sobre un electrón en
particular.
Z es el número de protones y electrones
del átomo, dado por su número atómico, y s el valor de la constante de
apantallamiento, que depende del número de electrones que separan al núcleo del
electrón en cuestión, y también depende de los orbitales atómicos en que se
hallen los electrones que causan el efecto pantalla.
También influyen
en este efecto los electrones que se encuentran en el mismo nivel de energía que el electrón
considerado. No tienen influencia en esta constante los electrones que se
hallan en niveles de energía.
Radio atomico, radio covalente, radio ionico
RADIO
COVALENTE
En química, se denomina radio
covalente a la mitad de la distancia entre dos átomos iguales que
forman un enlace
covalente.
Normalmente se expresa en picómetros (pm) o ángstroms (Å), donde
1 Å = 100 pm.La suma de dos radios covalentes debería ser la longitud del enlace covalente entre los dos átomos. Sin embargo, esta relación no se cumple de forma exacta ya que el tamaño de un átomo no es constante. Este depende del entorno químico donde se encuentre. Generalmente la longitud del enlace covalente tiende a ser menor que lo que la suma de radios covalentes. En consecuencia, los valores tabulados de radios covalentes que se encuentran en la bibliografía son valores idealizados o promediados.
RDIO ATOMICO
El radio atómico esta definido como la mitad
de la distancia entre dos núcleos de dos átomos adyacentes. Diferentes
propiedades físicas, densidad, punto de fusión, punto de ebullición, estos
están relacionadas con el tamaño de los átomos. Identifica la distancia que
existe entre el núcleo y el orbital más
externo de un átomo. Por medio del radio
atómico, es posible determinar el tamaño del átomo.
Propiedades
- En un grupo cualquiera, el radio atómico aumenta de
arriba a abajo con la cantidad de niveles de energía. Al ser mayor el nivel de energía, el radio
atómico es mayor.
- En los períodos, el radio atómico disminuye al aumentar el número atómico (Z), hacia la derecha, debido a la atracción
que ejerce el núcleo sobre los electrones de los orbitales más externos, disminuyendo
así la distancia entre el núcleo y los electrones.
- El radio atómico puede ser covalente o metálico. La distancia entre núcleos de átomos
"vecinos" en una molécula es la suma de sus radios covalentes,
mientras que el radio metálico es la mitad de la distancia entre núcleos
de átomos "vecinos" en cristales metálicos. Usualmente, por
radio atómico se ha de entender radio covalente. Es inversamente
proporcional con el átomo
RADIO
IONICO
El radio
iónico es, al igual que el radio atómico, la distancia
entre el centro del núcleo del átomo y el electrón estable más alejado del
mismo, pero haciendo referencia no al átomo, sino al ion. Éste va aumentando en la
tabla de derecha a izquierda por los periodos y de arriba hacia abajo por los
grupos.En el caso de los cationes, la ausencia de uno o varios electrones disminuye la fuerza eléctrica de repulsión mutua entre los electrones restantes, provocando el acercamiento de los mismos entre sí y al núcleo positivo del átomo del que resulta un radio iónico menor que el atómico.
En el caso de los aniones, el fenómeno es el contrario, el exceso de carga eléctrica negativa obliga a los electrones a alejarse unos de otros para restablecer el equilibrio de fuerzas eléctricas, de modo que el radio iónico es mayor que el atómico.
EN
CONCLUSIÓN
RADIO
ATÒMICO; Mitad de la distancia entre dos nùcleos de un mismo elemento unidos
entre sì.
RADIO COVALENTE Distancia que hay entre los nùcleos de los àtomos que forman una molècula a travès de un enlace covalente dividida entre 2. Es menor que el radio atòmico y es igual para todas las sustancias en las que se halle presente un enlace determinado RADIO IÒNICO: Radio EFECTIVO de los iones existentes en las estructuras cristalinas . Los radios de los aniones son mayores que los radios covalentes y los radios de los cationes son menores.
RADIO COVALENTE Distancia que hay entre los nùcleos de los àtomos que forman una molècula a travès de un enlace covalente dividida entre 2. Es menor que el radio atòmico y es igual para todas las sustancias en las que se halle presente un enlace determinado RADIO IÒNICO: Radio EFECTIVO de los iones existentes en las estructuras cristalinas . Los radios de los aniones son mayores que los radios covalentes y los radios de los cationes son menores.
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