01 de Marzo del 2015

Instituto Tecnológico de Ciudad Valles

Ingeniería en Sistemas Computacionales

QUIMICA

“Ensayo Unidad 2”

Ing. Daniel Iván Morales Pérez

José Israel Rodríguez Pérez

No. Control - 14690224

Semestre: 2 Grupo: A

INTRODUCCIÓN

Hoy en día la química no deja de pasar desapercibida en nuestra vida cotidiana, aunque sea de

la forma más indirecta posible, pero, aunque mucha gente no lo sepa, en realidad interactúa

con ella todo el tiempo, desde el tocar los materiales que lo rodean, hasta los líquidos que

bebemos.

Todos sabemos que todo esto es posible gracias a los elementos que existen hoy en día,

probablemente ni siquiera conocemos más de la mitad de los 118 elementos que se encuentran

en la tabla periódica que podemos conseguir en cualquier papelería. Así como también

sabemos que existen dos tipos de tablas periódicas, la larga y la cuántica, cada una con sus

respectivas características, todos ellos se forman y se estructuran por sus elementos químicos,

pero se lleva un cierto orden, sobretodo la tabla periódica larga que está clasificada de acuerdo

a lo establecido por Mendeleiev y Meyer, los cuáles los agrupan en 8 grupos.

A partir de conocer los tipos de elementos que existen, de acuerdo a su peso o masa atómica,

así como sus valencias, ya sean metales, no metales o metaloides, toca conocer también sus

propiedades atómicas y su variación periódica, de los cuales en esta unidad (ensayo) se

lograrán revelar tanto la carga nuclear efectiva que es la carga real que mantiene unido a un

electrón al núcleo, así como el tamaño atómico, la energía de ionización, que es la mínima

energía necesaria para que un átomo gaseoso separe un electrón, además se verá la afinidad

electrónica, los números de oxidación y por último la electronegatividad. Para finalizar dicho

ensayo, se tendrá como contenido los diferentes elementos que se enfocan en el impacto

económico y ambiental en la sociedad.

Características De La Clasificación Periódica Moderna De Los Elementos

A lo largo de su historia, el hombre ha venido descubriendo y preparando una buena cantidad

de elementos químicos, lo que ha originado también tal cantidad de información. Ante esta

situación, el mismo hombre se vio en la necesidad de ordenar tales cantidades, lo que logro

mediante la invención de la llamada Tabla periódica de los elementos químicos.

La tabla periódica es un esquema que incluye a los elementos químicos dispuestos por orden

de número atómico creciente y en una forma que refleja la estructura de los elementos.

Los elementos están ordenados en siete hileras horizontales, llamadas periodos, y en 18

columnas verticales, llamadas grupos.

El primer periodo (la primera hilera), que contiene dos elementos, el hidrógeno y el helio, y los

dos periodos siguientes, cada uno con ocho elementos, se llaman periodos cortos.

Los periodos restantes, llamados periodos largos, contienen 18 elementos en el caso de los

periodos 4 y 5, o 32 elementos en el del periodo 6.

El periodo largo 7 incluye el grupo de los actínidos, que ha sido completado sintetizando núcleos

radiactivos más allá del elemento 92, el uranio.

Los grupos o columnas verticales de la tabla periódica se clasifican 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.

La materia está formada por los elementos que se ubican en la tabla periódica, la cual surge de

la de labor de varías científicos con el propósito de hacer una clasificación de los elementos a

través de considerar diferentes propiedades que resaltaremos a continuación:

Johann Dobereiner y John Newlands trataron de encontrar formas de clasificación, así surgieron

las ideas de las “triadas” y la “Ley de las Octavas; pero fue en 1871 cuando Dimitri Mendelejev

y Lothar Meyer, trabajando cada uno por su lado, plantearon que las propiedades de los

elementos eran función de sus masas atómicas y desarrollaron un sistema de clasificación en

el que manteniendo un orden ascendente de las masas atómicas de los elementos, quedaban

distribuidos en ocho grupos a los cuales pertenecían elementos que presentaban propiedades

similares. Mendelejev ordenó los elementos en ocho columnas y fue dejando espacios en

blanco en algunos grupos para ubicar a algún elemento que se descubriera posteriormente y

que presentará las características de dicho grupo. Esta predicción se cumplió y así vemos como

muchos de esos espacios hoy están cubiertos por elementos nuevos. Mendelejev estableció

las propiedades de los elementos como función periódica de sus masas atómicas, postulado al

que se denominó “Ley Periódica”.

En este sistema de clasificación se presentaron algunos errores, por ejemplo, la tabla no refleja

la configuración electrónica de los átomos; destaca sólo una valencia de cada elemento y a

veces ellos presentan otras valencias. Incluso más importantes que la señalada en la tabla; las

tierras raras no tienen lugar apropiado en la tabla.

No obstante estos errores, el trabajo de Mendelejev fue de extrema importancia para la Química;

los errores han venido corrigiéndolos otros científicos, pero la base estaba formulada. En 1914

Henry Mosseley, científico inglés, demostró que una mejor clasificación podría basarse en los

números atómicos; cuando se escribieron los elementos en orden ascendente de sus números

atómicos desaparecieron los errores de la Tabla de Mendelejev. Este trabajo fue decisivo en el

enunciado moderno de la Ley Periódica que establece:

“Las propiedades de los elementos son función periódica de su número atómico”

Henry Mosseley, científico inglés, posteriormente ordenó los elementos según su número

atómico y así se reformuló el ordenamiento hecho por Mendelejev y se llamó entonces a la tabla

conocida: Tabla Periódica Moderna.

En el intento de llegar a una clasificación ordenada de los elementos químicos y teniendo como

premisas la relación entre la masa atómica de cualquiera de ellos y ciertas propiedades que lo

caracterizaban, así como el hecho irrefutable de la dependencia entre la masa atómica y la

periodicidad de las propiedades, premisas básicas de la química del siglo XXI, se logró

desarrollar esa clasificación periódica de los elementos químicos.

En la Tabla Periódica Moderna los elementos, si bien están organizados en orden ascendente

de sus números atómicos, están distribuidos en filas horizontales, a las cuales se les denomina

períodos y se enumeran con arábigos del 1 al 7.

Aquellos elementos que poseen propiedades similares se agrupan en columnas denominadas

Grupos. Algunos los llaman Familias por el parecido químico de sus integrantes. Dichos grupos

se distinguen con números romanos y con mayúsculas A y B; los que se agrupan en las

columnas A se designan como elementos representativos porque en ellos se observa con

claridad cómo varían las propiedades; aquellos que se agrupan en las columnas B se les

conocen como elementos de transición.

Los elementos que se denominan Lantánidos y Actínidos se ubican fuera de la Tabla y se les

conoce como elementos de transición interna.

Hoy en día, de manera concluyente, según su afinidad, y para efectos de sus estudios, los

elementos de la tabla se han agrupado en:

Metales alcalinos

Metales alcalinotérreos

Metales de transición

Lantánidos

Actínidos

Otros metales

No metales

Gases nobles

Tabla Periódica Larga y Tabla Cuántica

Después de conocer diferentes clasificaciones que existen sobre las distintas sustancias,

resulta de gran interés y de singular importancia para una buena nomenclatura de los

compuestos, el conocer ciertas características de los elementos de acuerdo al acomodo

que guardan en la tabla periódica. El ordenamiento de los elementos en la tabla periódica no

fue hecho al azar, sino más bien es el fruto de un gran número de intentos por agruparlos en

función de sus propiedades y el orden seguido es en base a un número atómico que viene

siendo la cantidad de protones existentes en el núcleo del átomo. Tal vez la tabla periódica que

resulte más común, en esta podemos apreciar 7 renglones horizontales llamados periodos,

además de 18 columnas verticales llamadas grupos. El nombre de tabla periódica la recibe

precisamente porque cada cierto número de elementos las propiedades químicas se repiten;

quedando colocados uno bajo los otros todos aquellos elementos que presentan propiedades

con similitud para formarse así un grupo.

Los periodos están formados por un conjunto de elementos que teniendo propiedades químicas

diferentes, mantienen en común el presentar igual número de niveles con electrones en su

envoltura, correspondiendo el número de periodo al total de niveles.

Las propiedades químicas de los elementos dependen de la distribución electrónica en los

diferentes niveles, por ello; todos aquellos que tienen igual número de electrones en su último

nivel presentan propiedades químicas similares, correspondiendo el número de período en que

se encuentra ubicado, al del último nivel con electrones y el número de grupo guarda relación

con la cantidad de electrones en la última capa.

La tabla periódica puede dividirse en diversas formas según las propiedades que se deseen

estudiar, de tal suerte que se agrupan conjuntos de elementos con características comunes.

Metales, No Metales Y Metaloides

Aún antes de establecerse la tabla periódica; ya el creador de la simbología de los elementos

J. J. Berzelius publicó en 1814 una clasificación sistemática en donde agrupaba dos tipos: los

metales y los no metales.

Las características de los elementos metálicos son:

Conducen con facilidad el calor y la electricidad.

Presentan brillo metálico

Generalmente pueden ser laminados o estirados formando alambres, propiedades que

se conocen como maleabilidad y ductilidad.

Por lo regular a temperatura ambiente son sólidos excepto hg, ga, cs y fr.

Al combinarse con no metales ceden electrones por lo que adquieren cargas positivas

(cationes).

Los no metales presentan las siguientes características:

Son malos conductores del calor y la electricidad.

No son maleables ni dúctiles.

Reciben electrones al combinarse con los metales adquiriendo así cargas negativas

(aniones).

Algunos elementos suelen comportarse según las condiciones como metales o como no

metales; a estos se les conoce como metaloides.

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, y los 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

Diferencia entre la Tabla Periódica y la Tabla Cuántica

La clasificación no es por número atómico sino por números cuánticos.

Los bloques en la tabla son diferentes (metales, no metales) y en la tabla cuántica los

bloques van según el orbital (S, P, D y F).

En las columnas de la tabla la diferencia es por electronegatividad y en la cuántica es

por número atómico.

Propiedades Atómicas Y Su Variación Periódica

Radio Atómico:

Muchas propiedades físicas como la densidad, puntos de ebullición y de fusión tienen relación

con el tamaño del átomo, la densidad electrónica se extiende más allá del núcleo por lo cual se

piensa en el tamaño atómico como el volumen que contiene cerca de 90% de la densidad

electrónica alrededor del núcleo.

Al querer dar más detalles se proporciona el tamaño del átomo en términos de radio atómico,

siendo esta la mitad de la distancia entre dos núcleos de dos átomos.

Átomos unidos entre sí en una red tridimensional: su radio es solo la mitad de la distancia de

un núcleo a otro de dos átomos vecinos.

Elementos existentes como moléculas diatómicas simples: su radio será la mitad de la

distancias entre núcleos de dos átomos de una molécula.

Radio Iónico:

Es el radio de los cationes y aniones. Se mide por difracción de rayos X. El radio iónico afecta

propiedades químicas y físicas de los compuestos iónicos.

Un átomo neutro que se convierte en un ion, se espera que cambie su radio, si forma un anión

el radio aumenta (por la carga nuclear es constante pero la repulsión resultante aumenta la

nube electrónica).

Potencial de ionización:

Existe una relación entre la configuración electrónica y el comportamiento químico. La

estabilidad de los electrones es reflejada en la energía de ionización de los átomos.

La energía de ionización es la energía mínima es expresada en kj/mol, Esta es la cantidad de

energía necesaria para separar un mol de electrones de un mol de átomos en estado gaseoso.

Afinidad Electrónica:

Es la capacidad de un átomo de aceptar uno o más electrones, Es un cambio de energía que

sucede cuando un átomo en estado gaseoso acepta un electrón en forma de anión.

Electronegatividad:

Es la capacidad que tiene un átomo para atraer electrones. De la misma manera que la afinidad

electrónica y la energía de ionización, la electronegatividad aumenta hacia arriba y ala derecha

en la tabla periódica.

Carga Nuclear Efectiva

Los electrones que se encuentran más cercanos al núcleo ejercen un efecto de apantallamiento

de la carga positiva del núcleo; por esta causa, los electrones más externos son atraídos por el

núcleo con una fuerza menor, la carga neta que afecta a un electrón se denomina carga nuclear

efectiva o Z.

La manera como se interponen los electrones en los átomos con Z atómico >1. En realidad, lo

que efectivamente ocurre es que la repulsión interelectrónica impide que dos de ellos ocupen

el mismo lugar simultáneamente. El efecto neto es que las capas internas de electrones

neutralizan la carga +Z atómico del núcleo de modo que el e- externo solo observa una carga

"efectiva " resultante de esta suerte de apantallamiento de la carga nuclear.

Radio Atómico, Radio Covalente, Radio Iónico

Radio Atómico:

El radio atómico está 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.

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 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.

Radio Iónico:

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 aumenta la fuerza eléctrica

de atracción 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.

Energía de ionización

La energía de ionización, potencial de ionización o EI es la energía necesaria para separar

un electrón en su estado fundamental de un átomo en estado gaseoso. La reacción puede

expresarse de la siguiente forma:

Siendo los átomos en estado gaseoso de un determinado elemento químico; 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.

Los elementos alcalinos, grupo1, son los que tienen menor energía de ionización en

relación a los restantes de sus periodos. Ello es por sus configuraciones electrónicas

más externas ns1, que facilitan la eliminación de ese electrón poco atraído por el núcleo,

ya que las capas electrónicas inferiores a n ejercen su efecto pantalla entre el núcleo y

el electrón considerado.

En los elementos alcalinotérreos, grupo2, convergen dos aspectos carga nuclear

efectiva mayor y configuración externa ns2de gran fortaleza cuántica, por lo que tienen

mayores energías de ionización que sus antecesores.

Evidentemente, los elementos del grupo 18 de la T.P., los gases nobles, son los que

exhiben las mayores energías por sus configuraciones electrónicas de alta simetría

cuántica.

Los elementos del grupo 17, los halógenos, siguen en comportamiento a los del grupo

18, porque tienen alta tendencia a captar electrones por su alta carga nuclear efectiva,

en vez de cederlos, alcanzando así la estabilidad de los gases nobles.

Afinidad Electrónica

La afinidad electrónica es la cantidad de energía absorbida por un átomo aislado en

fase gaseosa para formar un ión con una carga eléctrica de -1. Si la energía no es absorbida,

sino liberada en el proceso, la afinidad electrónica tendrá, en consecuencia, valor negativo tal y

como sucede para la mayoría de los elementos químicos; en la medida en que la tendencia a

adquirir electrones adicionales sea mayor, tanto más negativa será la afinidad electrónica. De

este modo, el flúor es el elemento que con mayor facilidad adquiere un electrón adicional,

mientras que el mercurio es el que menos.

Aunque la afinidad electrónica parece variar de forma caótica y desordenada a lo largo de

la tabla periódica, se pueden apreciar patrones. Los no metales tienen afinidades electrónicas

más bajas que los metales, exceptuando los gases nobles que presentan valores positivos por

su estabilidad química, ya que la afinidad electrónica está influida por la regla del octeto.

Los elementos del grupo 1, tienden a ganar un electrón y formar aniones -1, completando el

subnivel s, mientras que los elementos del grupo 2, que ya lo tienen completo, no presentan

esa tendencia.

Análogamente sucede en el bloque p, donde las afinidades electrónicas se van haciendo más

negativas a medida que nos acercamos a los gases nobles.

Número de Oxidación

El número de oxidación o estado de oxidación, es el número de electrones que gana o pierde

un elemento cuando se combina para adquirir la configuración de un gas noble inmediato.

Debido a la gran inactividad química de los gases nobles, se considera que su configuración

electrónica es estable y tiende a ser adoptada por los demás elementos cuando entra en

reacción. Los gases nobles poseen ocho electrones de valencia acomodados en ns2np6, con

excepción del helio que sólo tiene dos colocados en 1s.

Cuando un átomo neutro se combina puede perder electrones y adquiere un número de

oxidación positivo, tantas veces positivos como electrones haya perdido, o puede ganar

electrones adquiriendo un número de oxidación negativo cuyo valor es igual al número de

electrones ganados.

Los elementos de los grupos I A, II A y III A, que tienen 1, 2 y 3 electrones de valencia

respectivamente, cuando se combinan tienden a perderlos para adquirir la configuración

electrónica del gas noble inmediato. Los miembros de la familia I A presentan número de

oxidación 1+, los de la II A el de 2+ y el grupo III A el estado de oxidación 3+.

Los elementos del grupo IV A pueden perder o ganar electrones; sin embargo, generalmente

comparten electrones con otros átomos. Los números de oxidación característicos son 4+ o 4.

En los grupos V A, VI A y VII A existe una tendencia general a ganar electrones para adquirir la

configuración electrónica del gas noble inmediato. Estos elementos muestran número de

oxidación de 3- la quinta familia, 2- la sexta y 1- la séptima. Estos elementos, excepto el flúor y

el oxígeno, por ser los más electronegativos, pueden perder electrones y tener números de

oxidación positivos. La tendencia a perder electrones y tener números de oxidación positivos.

Electronegatividad

La electronegatividad, es una medida relativa del poder de atracción de electrones que tiene un

átomo cuando forma parte de un enlace químico. Su unidad es el pauling ya que fue Linus C.

Pauling quien estableció esta escala. En un grupo la electronegatividad disminuye de arriba

hacia abajo y en un período aumenta de izquierda a derecha. Así, el elemento más

electronegativo es el flúor (4.0), le sigue el oxígeno (3.5), luego el cloro (3.0), etcétera.

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.

También se define como tendencia que presenta un átomo a atraer electrones de otro cuando

forma parte de un compuesto. Si un átomo atrae fuertemente electrones, se dice que es

altamente electronegativo, por el contrario, si no atrae fuertemente electrones el átomo es poco

electronegativo. Cabe destacar, que cuando un átomo pierde fácilmente sus electrones, este es

denominado “electropositivo”. La electronegatividad posee relevancia en el momento de

determinar la polaridad de una molécula o enlace, así como el agua (H 2 O) es polar, en base

a la diferencia de electronegatividad entre Hidrógeno y Oxígeno. En la tabla periódica la

electronegatividad aumenta de izquierda a derecha en un período y de abajo hacia arriba en un

grupo.

Impacto Económico o Ambiental de Algunos Elementos

Hierro:

El hierro es un metal de color blanco-grisáceo muy dúctil y maleable. Cuando se le coloca en

un campo magnético adquiere la propiedad de atraer los cuerpos magnéticos. El oxígeno del

aire en presencia húmeda se combina con él, produciendo el hidrato férrico llamado herrumbre.

Cuando se le cubre con una capa de zinc se le conoce como fierro galvanizado y cubierto con

el estaño forma la hojalata. En sus combinaciones con los demás elementos se le encuentra

unido con dos valencias positivas y con tres; en el primer caso las sales llevan el nombre de

ferrosas y en el segundo el de férricas.

Uso: Se le emplea en la industria, arte y medicina. Para fabricar acero, cemento, fundiciones

de metales no ferrosos; la sangre lo contiene en la hemoglobina.

Flúor:

El flúor es el elemento electronegativo más activo de todos los conocidos; debido a su actividad

química intensa no se encuentra libre en la naturaleza, sino en forma de compuestos naturales

o minerales, entre los que debemos recordar la fluorita (CaF2) y la criolita (NaAlF6); Ambos

minerales son muy usados, el primero para la preparación del ácido fluorhídrico y el segundo

para la obtención del aluminio.

Uso: Con el flúor se obtienen ciertos compuestos orgánicos halogenados como el teflón,

nombre comercial del poli tetrafluoretileno, este compuesto es un plástico muy resistente a las

temperaturas elevadas, a los ácidos y a la acción de los disolventes, se emplea para recubrir:

sartenes, tuberías, aviones, etc.

Fósforo:

El fósforo (palabra de origen griego que significa "llevo luz"), elemento no metálico, que por su

gran actividad química no se encuentra libre en la naturaleza, sino que abunda en forma de

minerales. Los huesos y los dientes encierran alrededor de 50 % de fosfato de calcio. Muchos

terrenos contienen pequeñas cantidades de fosfatos solubles que son necesarias para el

desarrollo de las plantas.

Uso: Es la materia prima en la fabricación de las cerillas, bajo la forma de fósforo rojo o en la

de quisulfuro de fósforo (P4S3). Tiene aplicaciones para la elaboración de detergentes,

plásticos, lacas, explosivos, refinación de azúcar, industria textil, fotografía, fertilizantes,

cerámicas, pinturas, alimentos para ganados y aves.

Mercurio:

Se encuentra nativo en la naturaleza, metal líquido a temperatura ambiente de color blanco

brillante, resistente a la corrosión y buen conductor eléctrico.

Uso: Se le emplea en la fabricación de instrumentos de precisión, baterías, termómetros,

barómetros, amalgamas dentales, armas para preparar cloro, sosa caustica, medicamentos

insecticidas, fungicidas y bactericidas.

Plata:

La plata es un metal blanco, no es duro. Se encuentra en forma nativa, generalmente en las

rocas cuarzosas, pero en pequeñas cantidades. Es el mejor conductor del calor y de la

electricidad.

Uso: Su uso tradicional ha sido en la acuñación de monedas y manufactura de vajillas y joyas.

Se emplea en fotografías, aparatos eléctricos, aleaciones, soldadura. La producción de plata en

México se obtiene como subproducto del beneficio de sulfuros de plomo, cobre y zinc que la

contienen. Recientemente se ha substituido su uso en monedas por la aleación cobre-níquel.

Plomo:

El plomo es un metal blando y muy pesado, de bajo punto de fusión, bajo límite elástico,

resistente a la corrosión, se le obtiene del sulfuro llamado galena PbS.

Uso: El plomo se usa en la manufactura de acumuladores; en la fabricación de metales para

chumaceras; en la copelación de la plata, en la fabricación de tubos y de soldaduras, en la

elaboración de tipos de imprenta, en la fabricación del litargirio y del minio.

Oro:

Es seguramente este metal el más antiguamente conocido por el hombre. El oro es un metal

amarillo, relativamente blando que funde a más de 1000 oC, es el metal más maleable y dúctil

de los conocidos. Al estado puro es blando, para su uso de joyería y en monedas, se hace una

aleación con el cobre. Las monedas de oro de todas las naciones tienen la misma ley: 90 de

oro en 100 de aleación. Las aleaciones de oro se expresan en quilates, el oro puro es de 24

quilates.

Usos: El oro se emplea en gran escala para la acuñación de monedas y para la fabricación de

joyas. En odontología se usa porque es un metal inalterable, es atacado únicamente por el agua

regia.

Abundancia de los elementos en la naturaleza

Comúnmente se agrupan los elementos en Metales y No-Metales.

Los metales son elementos que tienen generalmente brillo metálico, son maleables, dúctiles,

buenos conductores del calor y de la electricidad; la propiedad fundamental que justifica la

clasificación, es que sus óxidos al combinarse con el agua forman hidróxidos.

Los no-metales son elementos químicos que con el oxígeno forman óxidos, que se combinan

con el agua para constituir ácidos; estos óxidos se conocen con el nombre de anhídridos.

La tabla periódica nos muestra que los elementos están agrupados de modo tal que parece

indicar su distribución en la naturaleza.

El número de elementos que existen en la naturaleza es de 92 pero pueden añadirse algunos

elementos obtenidos artificialmente, que hacen un total de 118, de los cuales los metales

representan un 75% y el resto no metales, pero que tienen una gran importancia económica.

Los elementos metálicos más comunes son los siguientes: aluminio, bario, berilio, bismuto,

cadmio, calcio, cerio, cromo, cobalto, cobre, oro, iridio, hierro, plomo, litio, magnesio,

manganeso, mercurio, molibdeno, níquel, osmio, paladio, platino, potasio, radio, rodio, plata,

sodio, tantalio, talio, torio, estaño, titanio, volframio, uranio, vanadio y zinc.

La mayor parte de los elementos son sólidos a temperatura ambiente, dos de ellos (mercurio y

bromo) son líquidos y el resto son gases. Pocos elementos se encuentran en la naturaleza en

estado libre (no combinados), entre ellos el oxígeno, nitrógeno; los gases nobles (helio, neón,

argón, kriptón, xenón y radón); azufre, cobre plata y oro. Los más de los elementos se

encuentran en la naturaleza combinados con otros elementos formando compuestos.

Los átomos de un elemento tienen el mismo número atómico, pero no necesariamente el mismo

peso atómico. Los átomos con el mismo número atómico, pero diferentes pesos, se llaman

isótopos. Todos los elementos tienen isótopos, aunque en ciertos casos sólo se conocen los

isótopos sintéticos. Muchos de los isótopos de los diferentes elementos son inestables, o

radiactivos, y por ende se desintegran para forma átomos estables, del mismo elemento o de

algún otro.

Se cree que los elementos químicos son resultado de la síntesis por procesos de fusión a muy

altas temperaturas (en el orden de los 100 000 000ºC o 180 000 000ºF y superiores).

La fusión de las partículas nucleares simples (protones y neutrones) lleva primero a núcleos

atómicos como el helio y luego a los núcleos más pesados y complejos de los elementos ligeros

(litio, boro, berilio y así sucesivamente). Los átomos de helio bombardean a los átomos de

elementos ligeros y producen neutrones. Los neutrones son capturados por los núcleos de los

elementos y producen otros más pesados. Estos dos procesos -fusión de protones y captura de

neutrones- son los procesos principales con que se forman los elementos químicos.

Se han sintetizado varios elementos presentes solamente en trazas o ausentes en la naturaleza.

Son el tecnecio, prometio, astatinio, francio y todos los elementos con números atómicos

superiores a 92.

Elementos De Importancia Económica

Hidrogeno (H):

Este elemento es muy importante en:

La refinación de petróleo.

Aluminio (Al):

El aluminio es resistente a la corrosión, se puede laminar e hilar por lo que se emplea en:

La construcción de vehículos, aviones y utensilios domésticos.

Cobalto (Co):

Se emplea en:

La fabricación de aceros especiales debido a su alta resistencia al calor, corrosión y

fricción.

La fabricación de herramientas mecánicas de alta velocidad, imanes y motores.

En forma de polvo, se emplea como pigmento azul para el vidrio.

Mercurio (Hg):

Es resistente a la corrosión y un buen conductor eléctrico. Se usa en la fabricación de:

Instrumentos de presión, baterías, termómetros, barómetro, amalgamas dentales,

medicamentos e insecticidas.

Antimonio (Sb):

Se utiliza en:

Metales de imprenta.

Fabricación de baterías y acumuladores. Recubrimientos de cables.

Plata (Ag):

Se emplea en:

La acuñación de monedas.

Manufacturas de vajillas y joyas. En la realización de fotografías.

Cobre (Cu):

Usado principalmente como:

Conductor eléctrico.

Elaboración de monedas y aleaciones de latón y bronce.

Plomo (Pb):

Se emplea para la fabricación de:

Baterías y acumuladores.

Pinturas. Soldaduras.

Hierro (Fe):

Se utiliza para fábricas:

Acero, cemento, fundiciones de metales ferrosos.

Oro (Au):

Es el patrón monetario internacional, y se emplea en:

Joyerías y ornamentos.

Piezas dentales. Equipos científicos de elaboración.

Carbono (C):

El principal uso industrial del carbono es:

Como componente de hidrocarburos, especialmente los combustibles fósiles (petróleo y

gas natural).

Elementos Contaminantes

Antimonio:

El antimonio se emplea en aleaciones, metal de imprenta, baterías, cerámica y textiles.

El envenenamiento se produce por ingestión, inhalación de vapores y principalmente por un gas

llamado estibina.

Arsénico:

Se emplea en venenos para hormigas, insecticidas, pinturas, medicamentos y vidrio.

Es uno de los elementos más venenosos que hay, así como sus compuestos, todos sin

excepción.

Azufre:

Principalmente sus óxidos SO2 Y SO3 contaminan el aire y con agua producen la lluvia ácida.

Substancias tales como derivados clorados de azufre, sulfatos, ácidos, son corrosivos. El gas

H2S es sumamente tóxico y contaminan el aire. El azufre es empleado en algunos

medicamentos para la piel.

Bromo:

Sus vapores contaminan el aire, además sus compuestos derivados son lacrimógenos y

venenosos.

Cadmio:

Metal tóxico que se origina en la refinación del zinc; también proviene de operaciones de

electrodeposición y por tanto contamina agua y aire. Contenido en algunos fertilizantes y

contamina el suelo.

Cloro:

Sus vapores contaminan el aire y son corrosivos. Se le emplea en forma de cloratos para

blanquear la ropa, para lavados bucales, para cerillos. Los cloratos son solubles en agua y la

contaminan además de formar mezclas explosivas con compuestos orgánicos.

Cromo:

El cromo y sus compuestos son perjudiciales al organismo, pues destruyen todas las células.

Se le emplea en síntesis orgánicas y en la industria del acero. Un cromato soluble contamina el

agua.

Fósforo:

El fósforo blanco o amarillo es muy venenoso.

El fósforo rojo no lo es, pero se encuentra contaminado por el blanco. Se emplea fósforo en

síntesis, pinturas, fertilizantes, plaguicidas, ocasionando contaminación de aire, suelo y agua.

El gas PH3 es muy venenoso y los vapores de compuestos orgánicos fosforados contaminan

el aire.

Manganeso:

Se emplea en la manufactura del acero y de pilas secas. La inhalación de polvos y humos

conteniendo manganeso causa envenenamiento. También contamina el agua y atrofia el

cerebro.

Mercurio:

Metal de gran utilidad por ser líquido, pero contamina el agua, aire y causa envenenamiento.

Las algas lo absorben, luego los peces y finalmente el hombre. Los granos lo retienen y

finalmente el hombre los come.

Plomo:

El plomo se acumula en el cuerpo conforme se inhala del aire o se ingiere con los alimentos y

el agua. La mayor parte del plomo que contamina el aire proviene de las gasolinas para

automóviles, pues se requiere para proporcionarle propiedades antidetonantes. También se le

emplea en pinturas, como metal de imprenta, soldaduras y acumuladores. Por su uso el

organismo se ve afectado de saturnismo. Sus sales son venenosas como el acetato.

Conclusión

Se puede decir de forma concluyente que el contenido de esta unidad guarda mucha conexión

tanto con la primera como con la tercera unidad de la materia de química, tan solo empezando

por el contenido acerca de la tabla periódica moderna de los elementos químicos, acerca de

cómo se encuentra clasificada, además de los tipos de elementos que existen en ella, como por

ejemplo los metales, los no metales, los metaloides, los elementos de transición, los gases

nobles, alcalinos, entre otro. Se sabe además las definiciones de la tabla periódica larga y la

tabla cuántica, así como sus diferencias, sus creadores y porque tiene cada uno sus propios

nombres en especial.

A partir de conocer los elementos que se encuentran incluidas en ambas tablas periódicas, hay

que conocer sus propiedades atómicas y su variación periódica, que se refiere a conocer

distintas características de cada elemento. Así, de forma generalizada sabemos que la carga

nuclear efectiva es la carga neta que afecta a un electrón; que existen tres tipos de radios, que

son el radio atómico, el covalente y el radio iónico; la energía de ionización se refiere a la mínima

energía necesaria para separar un electrón en su estado fundamental de un átomo en estado

gaseoso; la afinidad electrónica es la cantidad de energía absorbida por un átomo aislado en

fase gaseosa para formar un ion con una carga eléctrica de -1; el número de oxidación que se

define como el número de electrones que gana o pierde un elemento cuando se combina para

adquirir la configuración de un gas noble inmediato; y por último, la electronegatividad, que es

una medida relativa del poder de atracción de electrones que tiene un átomo cuando forma

parte de un enlace químico.

En la parte final del ensayo se puede conocer varios elementos que influyen en el impacto tanto

económico como ambiental, y que encontramos como ejemplos como el hierro, el flúor, el

fósforo, la plata, el oro, etcétera., además de la abundancia de ellos y demás en la naturaleza,

y por último, los elementos contaminantes, ya no sólo de la naturaleza, sino también para el ser

humano, como los son el arsénico, el manganeso, el plomo, el mercurio, entre otros.

Bibliografía

http://unidad2qumica.blogspot.mx/2012/12/tabla-periodica-larga-y-tabla-cuantica.html

http://www.profesorenlinea.com.mx/Quimica/TablaPeriodica.htm

http://unidad111111111.blogspot.mx/2013/06/233-elementos-contaminantes.html

http://david-perezbarcelona.blogspot.mx/2011/12/diferencias-entre-la-tabla-periodica-y.html