fasciculo6 el mundo de la quimica

8/14/2019 Fasciculo6 El Mundo de La Quimica

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El mundo de la qumica

Los elementos qumicos

Fascculo 6

Cun abundantes son los elementosqumicos?

De los 112 elementos que aparecen en la tabla peridica,

la Tierra alberga alrededor de 90. De stos, 81 elementosson estables, mientras que los 9 restantes existen comoistopos radioactivos inestables. Los elementos posterioresal uranio (Z=92) no se encuentran en la naturaleza y hansido obtenidos artificialmente mediante el uso deaceleradores de partculas.

La mayora de los elementos se obtienen de la cortezaterrestre, y otros de la atmsfera y de los ocanos. Algunosse encuentran en forma libre y sin combinar. Sin embargo,muchos de ellos se combinan unos con otros para formarcompuestos, y stos entre s forman los minerales, las rocasy los suelos. De los suelos se extraen los minerales que

son la base de la riqueza de algunos pases del mundo. Losmetales, en gran parte, provienen de los minerales. Losmetales ms abundantes que existen en la corteza terrestreen forma mineral son: aluminio, hierro, calcio, magnesio,sodio, potasio, titanio y manganeso.

El agua de mar es una rica fuente de iones metlicos comoNa+, Mg+2, Ca+2, Cl-1, CO3

2-, SO42-... Por otra parte, la

obtencin de metales con alto ndice de pureza como elhierro y el aluminio, entre otros, se logra mediante procesosmetalrgicos.

Abundancia relativade los elementos qumicos

en el Universo

Composicin qumica del cuerpo humano.

Hidrgeno10%

Nitrgeno3%

Calcio

1,5%

Fsforo

1%

Otros: azufre, hierro, sodio, zinc,cloro, magnesio, silicio y potasio1,5%

Carbono18%

Oxgeno64%

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80

H

He

L

Be

B

C

F

Na

Ne

Ne

O

MgSi

SAr

P

Cl

Ca

K

Sc

V

Ti

Fe

NiCr

Co

CuZn

Ga

Ge

As

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

P

Al

Mn

Se

Br

Kr

Rb

Sr

Y

Zr

Nb

Mo

Ru

Rh

Pd

Ag

Cd

In

Sn

Sb

Te

I

Xe

Cs

Ba

La

Ce

Pr

Nd

Sm

Eu

GdDy

Ho

Er

Tb Tm

Yb

Lu

Hf

Ta

W

Re

Os

IrIr

Pt

Au

Hg

Tl

Abundancia

relativa

(log)

N atmico (z)

9


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Fundacin Polar ltimasNoticias El mundo de la qumica Captulo III: Los elementos qumicos fascculo 6

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As, todos los tomos dehidrgeno, estn aislados,posean carga positiva o

negativa, o se encuentrenenlazados con otros tomosformando un compuesto,siempre tendrn un protn ensu ncleo (Z = 1). Si un tomoposee 2 protones seidentificar como helio(Z = 2), y si tiene tanto como92 protones en el ncleo, sele identificar como elelemento uranio(Z = 92).

Concepto de elemento qumico a travs de la historia

El desarrollo del concepto de elemento qumico estntimamente relacionado con la evolucin histrica de laqumica. En un principio las ideas fueron merasespeculaciones filosficas, destacando el paradigma delos cuatro elementos: aire, agua, tierra y fuego.

Fue Lavoisier quien dio un carcter experimental alconcepto, al destacar al anlisis qumico como laherramienta necesaria para saber si una sustancia es ono un elemento.

Luego Dalton, al plantear su teora atmica a principiosdel siglo XIX, se ve en la necesidad de asociar cadaelemento a un tipo de tomo. Esta nocin es apoyadapor Mendeleiev, cuando en el marco de su propuesta dela ley de periodicidad, en 1869, seala que la palabraelemento requiere de la idea de tomo.

En el siglo XX se desentraa laestructura interna del tomo y sedefine al elemento qumico comoaquella sustancia que est formadapor tomos que, en su ncleo,contienen igual nmero de protones,denominndose ese nmero elnmero atmico (Z).

He42

He32

Neutrn

Protn


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Metales, no metales y semimetales


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Adicionalmente, algunos elementos tienen propiedadesque oscilan entre las que caracterizan a los metales yaquellas que les son propias a los no metales, por lo quese les denomina semimetales. Ejemplos de ellos son elgermanio (Ge) y el arsnico (As).

El oro es hermosamente brillante; la plata, adems desus codiciadas dotes, es un muy buen conductor de laelectricidad; el cobre es un gran amigo de los artesanos,pues es maleable y dctil; el mercurio, a pesar de serlquido a presin y temperatura ambiente, tiene un

llamativo brillo y una altsima densidad. Por estas razonesy otras propiedades a un grupo de elementos se le haclasificado como metales, que se caracterizan por ser:maleables, o sea fcilmente moldeables al impactarloscon un martillo; dctiles, pues podemos estirarlos enforma de largos hilos; brillantes porque reflejan la luz queles ilumina; adems tienen una alta conductividad elctricay trmica, y son, con frecuencia, relativamente densosy poseen altos puntos de fusin.

Por el contrario, elementos como el oxgeno, el fsforo, el yodo,el azufre y el nitrgeno, entre otros, al tener escaso o ningnbrillo, ser malos conductores de la electricidad y de la energatrmica, adems de tender a no ser maleables ni dctiles, y apresentar bajas densidades y bajos puntos de fusin, a tal extremoque muchos de ellos se nos presentan en forma gaseosa atemperatura y presin ambiente, deben ser clasificados comono metales.

Elementos metlicos: el hierro (Fe) y la plata (Ag).

Elementos no metlicos: el oxgeno (O), el fsforo (P), el yodo (I) y el azufre (S).

Elementos semimetlicos: el germanio (Ge) y el arsnico (As


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El carbono es clasificado como un no metal cuandose nos presenta en forma de grafito, el mismo

material de la mina de los lpices, y es un buenconductor de la electricidad, de all que se le hayautilizado en la elaboracin de algunas pilas o bateraselctricas.

De los 112 elementos que se conocen, menos de unaquinta parte son no metlicos. Su qumica es muy diversay su abundancia en la corteza terrestre es notable.Algunos de ellos son esenciales para los sistemasbiolgicos y ciertamente sin su existencia la Tierra sera

bien distinta y la vida, tal como la concebimos, imposible.Este grupo incluye, entre otros, a los gases nobles, loshalgenos, el hidrgeno, el carbono, oxgeno, nitrgeno,fsforo y azufre.

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1

2

3

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5

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Abundancia relativa (log)

Natmico

Piensa y resulvelo

La figura representa la grfica de las abundanciasrelativas de los elementos del 1 al 36 en el SistemaSolar, en funcin de sus nmeros atmicos.Se expresan en una escala logartmica que asigna alsilicio (Si) una abundancia relativa de 1,00 x 106.

Haciendo uso de la grfica y de la tabla peridica,responde las siguientes preguntas:

Cul es el metal ms abundante?

Cul es el no metal ms abundante?

Cul es el semimetal ms abundante?

Cul es el elemento de transicin ms abundante?

Cuntos halgenos se consideran en esta grfica y cules el ms abundante?

Puedes encontrar alguna relacin entre la abundancia yel nmero atmico?

Hay alguna diferencia entre los elementos con nmeroatmico par e impar?

Imgenes de los elementos tomadas dewww.element-collection.com

La capacidad explosiva del hidrgenoes utilizada como sistema depropulsin.


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Venezuela posee una riqueza mineral extraordinaria, especialmente en hierro y aluminio que son metales de granimportancia para la economa mundial. Tambin posee riquezas significativas en oro, diamantes, nquel, carbn yotros recursos, tal y como se muestra en el cuadro Recursos minerales de Venezuela. La mayor parte de lasreservas minerales del pas se localiza en la regin de Guayana. La ubicacin de esta riqueza en esa regin presentala doble ventaja de contar con el potencial hidroelctrico que ofrecen sus ros y con el ro Orinoco que es una vade comunicacin muy conveniente pues facilita el acceso directo al ocano Atlntico.

Fuente: Instituto Geogrfico de Venezuela Simn Bolvar. 2002.

Venezuela, pas rico en minerales

Fuente: PDVSA (1992)Image n d e Venezue la. Una visin e spacial.

Recursos minerales del estado Bolvar

Metales

No metales


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Carbonatos

Sulfatos


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Elementos y/ocompuestos qumicos Mena

Ubicacin(estados) Algunos usos

Oro (Au)

Hierro (Fe)

Nquel (Ni)

Principales recursos minerales de Venezuela

En la fabricacin de cubiertos, cacerolas, sartenes.Herramientas de corte de alta velocidad,electroimanes, taladros para rocas.Tuberas, cabillas, materiales de construccin, etc.

Como suplemento alimenticio.Pigmentos para pinturas.

Magnetita (Fe304 )

Hematita (Fe203 )

Apure, Bolvar,Miranday Yaracuy.

Aluminio (Al)

Carbono (C)

Sulfuros masivos ricos en

Plomo (Pb)

Cobre (Cu)

En joyera y odontologa.Oro Amazonasy Bolvar.

Fabricacin de tuberas, chapas, monedasy piezas de automviles.

Garnierita

SiO3(Ni,Mg). n H2O

Aragua,Carabobo, Falcn,Gurico, NuevaEsparta y Yaracuy.

Abrasivos, ladrillos refractarios y recubrimientode hornos, zafiros y rubes sintticos,fabricacin de papel, purificacin de agua,catalizadores en reacciones orgnicas,antitranspirantes.

Bauxita.Mezcla dexidos de aluminiohidratadosde composicinno definida.

Bolvar.

Combustible, agente reductor, sntesis delmetanol (CH3OH). Electrodos.

Carbn

Carbono

Anzotegui,Falcn, Gurico,Lara, Mrida,Tchira y Zulia.

Vidrio de plomo, ctodo en acumuladores deplomo, pigmentos para pintar acerosestructurales.

Galena (PbS)

Calcopirita(CuFeS2)

Aragua, Carabobo,Gurico, Mrida,Sucre, Tchira,Yaracuy y Zulia.

Tableros. Cemento Portland.Yeso(CaSO4)2 + H2O

Sucre, Tchiray Yaracuy.

Recubrimiento y carga para papel, anticidosy dentfricos.

Calcita (CaCO3) Aragua, Carabobo,Cojedes, DistritoCapital, Falcn,Gurico, Miranda,Tchira, Trujilloy Yaracuy

Fertilizantes, aditivos para detergentes, polvospara hornear.

ColofanaCa3(CO4)2 + H2O

Falcn, Mrida,Tchira, Yaracuyy Zulia.


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