UNIDAD 1: TEORIA ATOMICA Y ESTRUCTURA QUIMICA.

1.5.5 PRINCIPIOS DE RADIACTIVIDAD

Deben enfatizarse dos aspectos de la radiactividado: 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.

1.6 APLICACIONES TECNOLOGICAS DE LA EMISION ELECTRONICA DE LOS ATOMOS

El átomo es la expresión mas pequeña de la materia y a partir de ella se han logrado hacer diversas investigaciones y de esa manera se han hecho grandes descubrimientos acerca de este, utilizándolos se han logrado grandes avances en la ciencia y la tecnología.En el desarollo tecnológico la emisión electrónica de los átomos puede ser de verdadera utilidad, sabiendo utilizarlas correctamente podemos obtener diversos beneficios. Para poder realizar estos adelantos fue necesario realizar las investigaciones adecuadas, por lo tanto hay que recordar que la base de todos estos fue planteada por científicos y posteriormente desarrollada en caso de no haber sido concluidos.

Fotomultiplicadores.*

Se llama fotomultiplicador a un tipo de detector óptico de vacío que aprovecha el efecto de emisión secundaria de electrones para responder a niveles muy bajos de iluminación. 

Un fotomultiplicador está compuesto de un fotocátodo, que emite electrones cuando sobre él inciden fotones de energía adecuada. Un campo eléctrico acelera estos electrones y los dirige hacia un ánodo, que en estos tubos recibe el nombre de dínodo. La energía de los electrones incidentes provoca la emisión un número mayor de electrones secundarios que son dirigidos hacia un segundo dínodo. El número de dínodos y su disposición varía con el modelo de fotomultiplicador.

UNIDAD 2:  ELEMENTOS QUIMICOS Y SU CLASIFICACION

2.1 CARACTERISTICAS DE LA CLASIFICACION PERIODICA MODERNA DE LOS ELEMENTOS

Jöns Jakob Berzelius Clasifico a los elementos en metales y no metales, pero no prospero, porque no se

conocían todos los elementos y además, no coincidían con los grupos ya formados. Johann W. Dobereiner Autor de las triadas, grupos de tres elementos apartir de los 20 conocidos en 1817. Peso Atómico Cl - 35.5 Ca - 40 Br - 80 Sr - 87.6 I -- 127 Ba - 137.4 Media - 81.2 media - 887 John A. R. Newlans Clasifica a los elementos en grupos de ocho de acuerdo a sus pesos atómicos. Li Be B C N O F Dmitri Ivánovich Mendeléiev y Julius Lothar Meyer Ordenan los elementos en función de los pesos atómicos, sus propiedades físicas y

químicas, y dejan espacios de los elementos que aun no conocen. Mendeléiev establecen la ley periódica en donde ordena los elementos en función de los pesos atómicos.

GRUPO IA GRUPO IIA GRUPO IIIA 55Cs Xe 6s2 12Mg Ne 3s2 31Ga Ar 4s2 3d10 4p1

PROPIEDADES ATOMICAS Y SU VARIACION ATOMICA Carga nuclear efectiva.- Es la fuerza con la cual el núcleo positivo atrae a los

electrones de la capa de valencia. Tamaño atómico.- El radio de un átomo generalmente aumenta dentro de un grupo

de arriba hacia abajo. Disminuye Radio iónico.- Esta relacionado con los radios de los átomos neutros y así en los iónes

negativos el radio va a ser mas grande que los neutros y en los iónes positivos sus radios son mas pequeños. Para los iónes negativos es mayor y para los positivos es menor.

Energía de ionización.- El potencial ó energía de ionización es una medida de la energía necesaria para remover un electrón de un átomo gaseoso neutro y formar un ión positivo.

Afinidad electrónica.- Es la energía liberada cuando un átomo gaseoso adquiere un electrón.

Numero de oxidación.- Es la carga eléctrica que el átomo parece tener cuando existe como elemento libre ó cuando esta unido a otro átomo en un compuesto.

Valencia.- Es la capacidad de combinación de un elemento en otro. Electrón de valencia IA -- 1e- IVA - 4e- Electronegatividad.- Es un numero positivo que se asigna a cada elemento y

muestra la capacidad del átomo, para atraer y retener electrones de enlace.

2.1.1 TABLA PERIODICA LARGA Y TABLA CUANTICA

La tabla periódica es una clasificación de los elementos, originalmente, por sus propiedades y similitudes. La tabla cuántica es una clasificación de los elementos que permite obtener de forma más sencilla la configuración electrónica de los mismos. Puede ver una en: Evidentemente, las similitudes son muchas puesto que de comprobó que la tabla periódica corresponde, en cierto modo, por accidente, a una clasificación por configuraciones electrónicas por lo que, con un poco de práctica, también puede obtenerse la configuración electrónica con una tabla periódica.

TABLA PERIODICA: La cual esta fundamentado por la ley periódica de Dimitri Mendeliu quien nos indica que

las propiedades de los elementos son funciones periódicas que dependen de sus números atómicos.

Al ordenar en columnas verticales a los elementos con propiedades semejantes se constituyen la llamada tabla periódica la cual contiene las siguientes características que son:

Esta formada por 7 filas o también llamadas hileras, a las cuales se les denomina como periodos que se enumeran del 1 al 7.

El primer periodo consta de 2 elementos que son: el Hidrogeno y el Oxigeno. El segundo y tercer periodo consta de 8 elementos cada uno el segundo: el Litio, Berilio,

Boro, Carbono, Nitrógeno, Oxigeno, Fluor y el Neón, el tercer periodo: el Sodio, Magnesio Aluminio, silicio, Fósforo, Azufre, Cloro y Argon.

El cuarto periodo el cual consta de 18 elementos. Quinto y sexto periodo de 32 elementos. el séptimo se considera incompleto.

En columnas verticales se tienen 18 grupos o familias las cuales se representan en números romanos y con las letras Ay B.

En el grupo IA: son considerados alcalinos En el grupo IIA: considerados como metales alcalinos férreos. En el grupo IIIA: considerada como la del elemento del Boro. En el grupo IVA: se considera como la familia del carbono. En el grupo VA: se considera como la familia del Nitrógeno. En el grupo VIA: se considera como la familia del Oxigeno. En el grupo VIIA: se encuentran los no metales más activos. En el grupo VIIA: conocidos como los gases raros, nobles o grupo cero. Los siguientes grupos de familias de los elementos de transición los

cuales se simbolizan con el número romano y la letra mayúscula siendo de la siguiente manera: IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB, IB y IIB.

Los grupos de las familias I y IIB se considera como los metales frágiles. El grupo VIII se encuentran los metales dúctiles. En el grupo IIB se considera con un punto de fusión bajo.

2.2 PROPIEDADES ATOMICAS Y SU VARIACION PERIODICA

      Este tema trata sobre las variaciones periódicas en las propiedades físicas y comportamiento químico de los elementos.

  ·       Carga nuclear ·       Radio atómico ·       Radio iónico ·       Potencial de ionización ·       Afinidad Electrónica ·       Electronegatividad   Carga Nuclear Efectiva: La definición de carga nuclear nos da la oportunidad de entender los efectos de protección sobre las propiedades

periódicas.   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 mas 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.

2.2.1 CARGA NUCLEAR EFECTIVA

La carga nuclear efectiva es la carga positiva neta experimentada por un electrón en un átomo polielectrónico. El término "efectiva" se usa porque el efecto pantalla de los electrones más cercanos al núcleo evita que los electrones en orbitales superiores experimenten la carga nuclear completa. Es posible determinar la fuerza de la carga nuclear observando el número de oxidación del átomo.

Enn un átomo con un electrón, el electrón experimenta toda la carga del núcleo positivo. En este caso, la carga nuclear efectiva puede ser calculada usando la ley de Coulomb.

2.2.2 RADIO ATOMICO, RADIO COVALENTE, RADIO IONICO

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.

En un grupo cualquiera, el radio atómico aumenta de arriba a abajo con la cantidad deniveles 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

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 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.