1.1.- Materia: estructura, composición, estados de agregación y clasificación por sus propiedades

La química actúa sobre la materia, que es todo aquello que nos rodea, ocupa un lugar y un espacio en el universo.

Composición de la materia : 

El átomo es la unidad estructural y reactiva de la materia, y que pueden combinarse para formar partículas conocidas como moléculas a través de las reacciones químicas. Según el modelo corpuscular los átomos y las moléculas son partículas que se encuentran en constante movimiento.

Dalton asume que los átomos son esféricos y rígidos, además de indestructibles. Según ese modelo, Dalton expresa que los átomos son iguales para un mismo elemento pero difieren en tamaño, masa y propiedades para dos elementos distintos. Obviamente, según ese esquema, los átomos de dos elementos distintos participan en las reacciones químicas, pero durante ese fenómeno los átomos ni se crean ni se destruyen, ni tampoco se transforman en otros tipos de átomos. Por último, cuando ocurre una reacción química los átomos de los elementos se combinan en una nueva unidad llamada molécula.

Joseph Thomson aseveró que el átomo poseía ciertas partículas con cargas negativas a las que llamó electrones. De esta manera Thomson establece que el átomo sí era divisible.El nuevo modelo atómico señalado por Thomson establece que el átomo está formado por una esfera de carga positiva que se encuentra incrustada por partículas más pequeñas de carga negativa llamadas electrones. Cuando Thomson se refería a su modelo atómico lo llamaba "uvas en gelatina".

Algún tiempo más tarde, Rutherford, logró descubrir que existían partículas con carga positiva en la materia a las que llamó protones. Rutherford también introdujo la idea de que los átomos no eran masas compactas, sino que existían espacios vacíos entre ellos. De esta manera Rutherford marcó una nueva estructura para el átomo. En ella establecía que el átomo tenía un centro con carga positiva al que llamó núcleo atómico. En este núcleo se encuentran los protones, alrededor de este mismo núcleo orbitan otras partículas de carga negativa a las que Rutherford llamó electrones. En sí, este modelo se parece mucho al sistema solar, donde el núcleo sería el sol y los electrones asemejan a los planetas.

A pesar de que el modelo de Rutherford se parece mucho a la realidad, aún le faltan elementos que le permitan describir con precisión al átomo. Se sabe que el núcleo del átomo contiene tres partículas subatómicas. Los protones que tienen carga positiva, los neutrones que no tienen carga eléctrica. Al conjunto de protones y neutrones se les conoce como nucleones. El número de electrones siempre debe ser igual al número de protones, de allí que la característica eléctrica del átomo sea neutra.

Estados de agregación de la materia : 

• Sólido:Poseen forma propia, sus moléculas se hallan en un estado de orden regular, no son compresibles, entre sus moléculas predomina la fuerza de atracción Van der Waals.

 • Liquido:

No tiene forma propia, sus moléculas no se hallan en estado de orden regular, tiene superficie libre y horizontal, no son compresibles, las fuerzas de atracción y repulsión están equilibradas.

 • Gaseoso:

No tienen forma propia, sus moléculas tienen mucha movilidad y lo hacen en espacios muy grandes con respecto a su propio volumen, poseen fuerza expansiva, no tienen superficie libre, son fácilmente compresibles, predominan entre sus moléculas las fuerzas de repulsión.

Clasificación por sus propiedades : Propiedades de la materia Las propiedades de la materia corresponden a las características específicas por las cuales una sustancia determinada puede distinguirse de otra. Estas propiedades pueden clasificarse en dos grupos: Propiedades físicas: dependen fundamentalmente de la sustancia misma. Pueden citarse como ejemplo el color, el olor, la textura, el sabor, etc. 

Las propiedades físicas pueden clasificarse a su vez en dos grupos: 

• Propiedades físicas extensivas: Dependen de la cantidad de materia presente. Corresponden a la masa, el volumen, la longitud. 

 • Propiedades físicas intensivas:

Dependen sólo del material, independientemente de la cantidad que se tenga, del volumen que ocupe, etc. Por ejemplo, un litro de agua tiene la misma densidad que cien litros de agua.

• Propiedades químicas: Dependen del comportamiento de la materia frente a otras sustancias. Por ejemplo, la oxidación de un clavo (está constituida de hierro).

1.2.- Periodicidad químicaLa determinación de las propiedades y la clasificación de los elementos ha sido uno de los logros más importantes de la química. La periodicidad se describe como una propiedad de los elementos químicos indica que lo elementos que pertenecen a un mismo grupo o familia de la tabla periódica tienen propiedades muy similares.Los elementos se ordenan en un arreglo sistemático, aunque no es ideal, es muy útil.

Los químicos estuvieron muy ocupados en el siglo XIX principalmente en el esfuerzo para aislar y determinar las propiedades de todos los elementos químicos. Químicos de todo el mundo se dieron a la tarea, y tras trabajar con varios miles de compuestos diferentes descomponiéndolos y caracterizando los "bloques" con los que se habían construido ya para 1860 cerca de 70 elementos de los 113 conocidos hasta hoy habían sido aislados y estudiados. En los varios miles de compuestos y mezclas con propiedades físicas y químicas únicas solo pudieron encontrar 70 elementos. Pero esto representó una gran simplificación a la química al comprender (por lo menos en principio) que cualquier objeto en el universo estaba formado por un grupo relativamente pequeño de elementos.

CLASIFICACIONES PERIÓDICAS INICIALES.

Los c ien t í f i cos ven la neces idad de c las i f i ca r los e lementos de a lguna manera que   p e r m i t i e r a s u e s t u d i o   m á s s i s t e m a t i z a d o .   P a r a   e l l o   s e   t o m a r o n   c o m o   b a s e l a s similaridades químicas y físicas de los elementos. 

A medida que los elementos eran descubiertos y sus propiedades estudiadas resultaba necesario organizar los datos de una manera útil a fin de darle sentido como un todo. Uno de los mas grandes avances en conseguir esta meta fue hecho por el químico ruso Dmitri Mendeleev, él escribió los elementos y sus propiedades individualmente en un juego de tarjetas las que organizó en diferentes arreglos buscando pautas de comportamiento.

Estos son algunos de los científicos que consolidaron la actual ley periódica:

• Johann W. Dobeneiner:

Hace su clasificación en grupos de tres elementos con propiedades químicas similares, llamadas triadas.

• John Newlands:

Organiza los elementos en grupos de ocho u octavas, en orden ascendente de sus pesos atómicos y encuentra que cada octavo elemento existía repetición o similitud entre las propiedades químicas de algunos de ellos.

• Dimitri Mendeleiev y Lothar Mayer:

Clasifican lo elementos en orden ascendente de los pesos atómicos. Estos se distribuyen en ocho grupos de tal manera que aquellos de propiedades similares quedaban ubicados en el mismo grupo.

TABLA PERIÓDICA ACTUAL

En 1913 Henry Moseley basándose en experimentos con rayos x determinó los números atómicos de los elementos y con estos creó una nueva organización para los elementos.

Ley periódica: “Las propiedades químicas de los elementos son función periódica de sus números atómicos. “

Lo que significa que cuando se ordenan los elementos por sus números atómicos en forma ascendente, aparecen grupos de ellos con propiedades químicas similares y propiedades físicas que varían periódicamente.

ORGANIZACIÓN DE LA TABLA PERIODICA

Los elementos están distribuidos en filas (horizontales) denominadas períodos y se enumeran del 1 al 7 con números arábigos. Los elementos de propiedades similares están reunidos en columnas (verticales), que se denominan grupos o familias; los cuales están identificados con números romanos y distinguidos como gruposA y grupos B.Los elementos de los grupos A se conocen como elementos   representativos y los de los grupos B como elementos de transición.

Los elementos de transición interna o tierras raras se colocan aparte en la tabla periódica en dos grupos de 14 elementos, llamadas series lantánida y actínida.

La tabla periódica permite clasificar a los elementos en metales, no metales y gases nobles. Una línea diagonal quebrada ubica al lado izquierdo a los metales y al lado derecho a los no metales. Aquellos elementos que se encuentran cerca de la diagonal presentan propiedades de metales y no metales; reciben el nombre de metaloides.

Metales: Son buenos conductores de la electricidad, son maleables y dúctiles, tienen brillo característico.

No metales:Pobres conductores del calor y la electricidad, no poseen brillo, no son maleables ni dúctiles y son frágiles en estado sólido. Metaloides:Poseen propiedades intermedias entre metales y no metales.

1.3.- ELEMENTOS DE IMPORTANCIA ECONÓMICA, INDUSTRIAL Y AMBIENTAL EN LA REGIÓN O EN EL PAÍS.

• Elemento de Importancia Económica:

 

• Hidrogeno (H)

Los principales uso del hidrogeno son:

a) para la producción de amoniaco (N3H) por el proceso (Haber).b)En la producción del ácido clorhídrico al combinarse con cloro, en la síntesis del alcohol metilito (CH3OH) al combinar con monóxido de carbono.c)Refinaciónde petróleo.d)Hidrogenode aceite.  

 

Boro (B) Este no metal se utiliza como fertilizante foliar y edáfico.  

Carbono (C) Este metal es importante ya que forma parte de numerosos compuestos y sonimportantes para la vida cotidiana del ser humano.También forma parte de las estructuras de las grasas o lípidos de la cual la parte estructural esta formada por el glicerol y glicerina el cual es un alcohol.El carbono también forma parte de las estructuras de ácidos nucleicos, vitaminas.    

Nitrógeno (N) La mayor parte del nitrógeno se encuentra en el aire de la atmósfera y se usa para fabricar amoniaco al combinarse con el hidrogeno en su forma liquida, el nitrógeno se utiliza como congelante.

Oxigeno (O) Este elemento también se encuentra en el aire de la atmósfera y es muyimportante en la vida del ser humano ya que el depende de su respiración.También se utiliza ampliamente en la industria y también se utiliza en la soldadura autógena o acetilénica.

Flour (F) Los usos de los fluoruros principalmente el fluoruro de sodio se utiliza en la fluoración del agua potable y en las pastas dentales para prevenir las caries.

Cloro (Cl) Se utiliza para la elaboración de plástico disolvente, pesticidas, productofarmacéutico, refrigerante y colorante. También se utiliza en la desinfección ypara blaquiar textiles.

Bromo (Br) Los compuestos orgánicos que contienen bromo se utilizan como intermediarios en las

síntesis industriales de colorantes. Los bromuros inorgánicos se utilizan como medicina en el blanqueo de tejidos y en fotografías bromuro de plata.

Yodo (I) Sus compuestosno se usan tan extensamente como las de otros halógenos del grupo 7ª y susprincipales  usos: productosfarmacéuticos, pinturas, para fotografía en su forma de yoduro de plata ytambién como desinfectantes.

 

      Elemento de  Importancia Industrial:

 

Aluminio es resistente a la corrosión, se puede laminar e hilar por los que se emplea en la construcción de vehículos, aviones y utensilios domésticos. Se extrae de la bauxita por reducción electrolítica.

Cobalto se emplea en la elaboración de aceros especiales debido a su alta resistencia alcalor, corrosión y fricción. Se emplea en herramienta mecánica de altavelocidad, imanes y motores. En forma de polvo, se emplea como pigmento azulpara el vidrio. Su isótopo radiactivo se emplea en el Instituto Nacional deInvestigación Nuclear (ININ) de México, por que produce radiaciones gamma. 

Mercurio es resistente a la corrosión y un bueno conductor eléctrico. Se usa en la fabricación de instrumentos de presión, baterías, termómetro, barómetro, amalgamas dentales, sosa cáustica, medicamentos e insecticidas.

Antimonio se utiliza, metal de imprenta, baterías y textiles.

Plata se emplea en la acuñación de monedas y manufacturas de vajillas y joyas, en fotografías, aparatos eléctricos, aleaciones y soldaduras.

Cobreusado principalmente como conductor eléctrico, en la elaboración de monedas yaleaciones como el latón y bronce.

Plomo se emplea para la fabricación de de barias y acumuladores, de pinturas, soldaduras e investigaciones nucleares.

Hierroseutiliza en la industria, el arte y la medicina. Para fabricar acero, cemento,fundiciones de metales ferrosos, además es un componente importante de lasangre contenido en la hemoglobina.

Oroes el patrón monetario internacional, sus aleaciones se emplean en joyerías, y ornamentos, piezas dentales y equipo científicos de elaboración. En la actualidad se ha reemplazado por iridio y rutenio en la joyera, y en piezas dentales, por platino y paladio.

Elementos de Importancia Ambiental:

 

Bromosusvapores contamina el aire, además sus compuestos derivados solo la crimogenos y venenosos.  

Azufre sus óxidos (SO2 Y SO3) contaminan el aire y mezclados con agua producen la lluvia ácida. Algunas sustancias como los derivados clorados, sulfatos y ácidos son corrosivos, el gas H2S es sumamente toxico y contamina el aire.

Cadmio contamina el agua y el aire es constituyente de algunos fertilizantes que contaminan el suelo.

Mercurio contamina el agua, el aire y causa envenenamiento. Las algas lo absorben, luego los peces y finalmente el hombre. Los granos lo retienen y como el hombre los ingiere, lo incorpora a sus tejidos. También puede absorberse por la piel.  

Antimonio el envenenamiento por antimonio se produce por ingestión, inhalación de vapor y principalmente por un gas llamado estibina.

Arsénico en general, todos sus compuestos y derivados son altamente tóxicos.

Fósforo debido a que se emplea en la síntesis de pinturas, plaguicidas y fertilizantes,contaminan el aire, el suelo y el agua.

Plomo contaminan el aire, el agua y el suelo (produce graves daños a la agricultura), y cuando se inhala o se ingiere como alimento, se acumula en el cuerpo y produce una enfermedad conocida como saturnismo. 

Cloro sus vapores contaminan el aire y son corrosivo. En forma de clorato, contamina elagua, además de forma mezcla explosiva con compuestos orgánicos que dañan elhígado y el cerebro. Algunos medicamentos que contienen cloro afectan alsistema nervioso.  

Cromoen su forma de cromato soluble contamina el agua. Sus compuestos son perjudiciales para el organismo, pues destruyen todas las células.

Manganeso los polvos y humos que contienen manganeso causan envenenamientos y atrofian el cerebro, cuando se inhala, además de contaminar el agua.

Bibliografía:

http://quimicauno.mex.tl/648725_1-1.html

http://es.scribd.com/doc/23263044/PERIODICIDAD-QUIMICA