Química. Unidad 1: Generalidades

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Química. Unidad 1: Generalidades

  1. 1.  La química es la ciencia que se dedica al estudio de la estructura, las propiedades, la composición y la transformación de la materia. Se denomina ciencia a ese conjunto de técnicas y métodos que se utilizan para alcanzar tal conocimiento. El vocablo proviene del latín scientia y, justamente, significa conocimiento. Desde los orígenes de la humanidad nuestra especie ha perseguido afanosamente el conocimiento, intentando catalogarlo y definirlo a través de conceptos claros y bien diferenciables entre sí. La ciencia puede dividirse en ciencias formales, ciencias naturales y ciencias sociales.
  2. 2.  Entonces… La química es considerada la Ciencia Central dentro de las ciencias naturales, la vuelve imprescindible para la resolución de problemas o inquietudes en varios campos de conocimiento(como la biología, la medicina, la farmacia, la geología, la astronomía y la ingeniería). Sus hallazgos nacen a partir de la observación, los experimentos y la cuantificación de los resultados. Los procesos que estudia la química involucran entes fundamentales, llamados partículas simples (electrones, protones o neutrones), o partículas compuestas (núcleos atómicos, moléculas y átomos). Dichas partículas si son analizadas desde un punto de vista microscópico pueden ser tomadas como un sistema cerrado que se caracteriza por intercambiar energía con aquello que le rodea.
  3. 3.  La química a su vez, ofrece soluciones para mejorar la calidad de vida del ser humano, en campos como la higiene, la salud y la utilización de nuevos materiales que no sean nocivos para la ecología del medio ambiente.  El medio ambiente es todo aquello que nos rodea y que debemos cuidar para mantener limpia nuestra ciudad, colegio, hogar, etc., en fin todo en donde podamos estar  Las cuestiones medioambientales como el cambio climático, la contaminación del agua y las energías renovables ocupan la portada de los periódicos y están cobrando mucha importancia en nuestra vida cotidiana. Mucha gente considera que las industrias químicas y la química en sí son muy perjudiciales para el medioambiente. No obstante, son numerosos los avances y las investigaciones científicas en el campo de la química que están permitiendo desarrollar unos materiales y unas aplicaciones que protegen el medioambiente y conservan la calidad y el estilo de vida que deseamos.
  4. 4.  La ciencia química ha permitido que en los últimos siglos la humanidad avance a pasos agigantados en lo que a tecnología se refiere, aumentando el control sobre el medio y la independencia con respecto a él.  La sociedad suele considerar que todos los productos químicos fabricados por el hombre son malos, mientras que los naturales son buenos. Sólo por ser naturales no significa que sean buenos para la salud o el medioambiente; ni al contrario, que los productos químicos sean malos por estar fabricados por el hombre. Por ejemplo ¿qué hay de más natural que la madera ardiendo en un incendio? Lo cierto es que el humo de un incendio es tan perjudicial para la salud y el medioambiente como cualquier otro proceso de combustión.  Es fundamental potenciar las ciencias químicas a través de la investigación y el desarrollo para que podamos conservar un buen nivel de vida en armonía con el medioambiente y la naturaleza. Se trata del mayor desafío de todas las ramas de la ciencia moderna, en especial las que se dedican al medioambiente: la integración de la tecnología con la naturaleza y el ser humano.
  5. 5.  Anónimo.05/09/13.http://www.xperimania.net/ww/es /pub/xperimania/news/world_of_materials/chemistry _and_the_environment.htm  Anónimo.05/09/13.http://infoquimica.com/que-es-la- quimica/
  6. 6.  “La Química es una ciencia que estudia la materia, los cambios en su estructura y las leyes o principios que rigen estos cambios". Composición y el comportamiento de la naturaleza. Se encuentra íntimamente relacionada con otras ciencias.
  7. 7. Química Física Estudia la materia y la energía así como los cambios físicos que ocurren en naturaleza Biología Estudia a los seres vivos Matemáticas Estudia las propiedades y relaciones entre entidades abstractas Historia Estudia el pasado de la humanidad Geografía Estudia la superficie terrestre, las sociedades que la habitan y los territorios, paisajes, lugares o regio nes, que la forman al relacionarse entre sí Agricultura Tratamiento del suelo y los cultivos de vegetales Ecología Estudia a los seres vivos, su ambiente, la distribución, abundancia y cómo esas propiedades son afectadas por la interacción entre los organismos y su ambiente.
  8. 8.  Física: estudia los fundamentos y bases físicas de los sistemas y procesos químicos. En particular, son de interés para el químico físico los aspectos energéticos y dinámicos de tales sistemas y procesos. Entre sus áreas de estudio más importantes se incluyen la termodinámica química, la cinética química, la electroquímica, la mecánica estadística y la espectroscopia. Usualmente se la asocia también con la química cuántica y la química teórica.  Con la Biología: Trata de hacer un análisis químico de los componentes de los seres vivos que pueda explicar su funcionalidad biológica.  En agricultura: Gracias a los productos químicos como abonos y fertilizantes se aumenta la productividad del suelo, y se logra satisfacer las necesidades de alimentación cada vez mas crecientes. Además con el uso de insecticidas, fungicidas y pesticidas, se controla muchas enfermedades y plagas que afectan al cultivo.
  9. 9.  Con las Matemáticas se relaciona por la necesidad de la representación numérica de los fenómenos que acontecen en la naturaleza realizado también por medio de estadísticas.  La Historia proporciona acontecimientos y fechas sobre descubrimientos que son importantes para el trabajo de la Química.  La Geografía es una ciencia que se relaciona con la Química ubicando en forma exacta los lugares donde se encuentran los yacimientos de algunas substancias.  Con la Ecología, se relaciona debido a la necesidad de proteger el medio ambiente, particularmente conectado con los actuales problemas de contaminación.
  10. 10.  Anónimo.05/09/13.http://tiempodeexito.com/quimica in/01.html  JulioH.05/09/13. http://utnquimicageneralpp1c.blogspot.mx/2008/10/r elacion-con-otras-ciencias.html
  11. 11. El avance de la Biología como ciencia ha necesitado la superación de diversos mitos sobre los seres vivos tales como el de la generación espontánea, el vitalismo y el creacionismo, desterrados respectivamente por la influencia principal y decisiva de científicos como Pasteur, Buchner y Darwin.
  12. 12.  La relación entre la biología y la química, tiene como fruto natural la:  Bioquímica, ciencia cuyo fin es la biología y cuyo medio de trabajo es la química, y que se ha desarrollado poderosamente durante la segunda mitad del siglo pasado. Trata de hacer un análisis químico de los componentes de los seres vivos que pueda explicar su funcionalidad biológica. Prueba evidente de la enorme relación de la química con la biología es el hecho de que alrededor del 40 % de los premios nobel de química concedidos en la segunda mitad de siglo son a estudiosos de temas biológicos, principalmente bioquímicos.
  13. 13.  La bioquímica estudia la base molecular de la vida. En los procesos vitales interaccionan un gran número de sustancias de alto peso molecular o macromoléculas con compuestos de menor tamaño, dando por resultado un número muy grande de reacciones coordinadas que producen la energía que necesita la célula para vivir, la síntesis de todos los componentes de los organismos vivos y la reproducción celular.  Al conjunto de reacciones que suceden dentro de los seres vivos se le llama metabolismo.  Actualmente se conoce a detalle la estructura tridimensional de las macromoléculas de mayor importancia biológica, los ácidos nucleicos y las proteínas, lo que ha permitido entender a nivel molecular sus funciones biológicas.  Gracias al conocimiento de la estructura de los ácidos nucleicos, se esclarecieron los mecanismos de transmisión de la información genética de generación a generación, y también los mecanismos de expresión de esa información, la cual determina las propiedades y funciones de las células, los tejidos, los órganos y los organismos completos.  Conocer a detalle la estructura de varias proteínas ha sido muy útil en la elucidación de los mecanismos de las reacciones enzimáticas. Prácticamente todas las reacciones que integran el metabolismo son reacciones enzimáticas.
  14. 14.  Además de lo dicho anteriormente, hay que mencionar las numerosas áreas de trabajo de los químicos en los sectores industrial, sanitario, alimentario, medioambiental y energético, que demandan en la actualidad la utilización de conceptos y procesos biológicos.
  15. 15.  Anónimo.05/09/13.http://rodas.us.es/file/02a90f92- 0df3-8d50-ceff- 7039d3b8eb3f/2/cap_1_biomoleculas_i_SCORM.zip/p age_01.htm  Anónimo.2013.05/09/13http://relacionquimicabiologia .blogspot.mx/2013/02/relacion-de-la-quimica-con-la- biologia.html  Anónimo.05/09/13.http://toxamb.pharmacy.arizona.ed u/c1-1-1.html
  16. 16.  Química: Del egipcio keme (“tierra”), la química es la ciencia que se dedica al estudio de la estructura, las propiedades, la composición y la transformación de la materia. Es posible considerar a la química de hoy como una actualización o una forma evolucionada de la antigua alquimia.  Materia: Materia es todo lo que tiene masa y volumen. Masa y volumen son las propiedades generales de la materia.  Átomo: partícula más pequeña en que un elemento puede ser dividido sin perder sus propiedades químicas.  Molécula: partícula más pequeña que presenta todas las propiedades físicas y químicas de una sustancia, y se encuentra formada por dos o más átomos.  Elemento químico: Se define como elemento químico a una sustancia homogénea que no puede dividirse en sustancias más simples. Los elementos químicos existentes en la naturaleza son 92 y pueden presentarse en estado gaseoso, líquido o sólido. De su unión está formada toda la materia que observamos en el Universo.  Compuesto químico: Los compuestos químicos están formados por un mínimo de 2 elementos que han reaccionado entre si para dar otra sustancia diferente a los elementos (reacción química, que se puede conseguir con un reactor químico).
  17. 17.  Mezcla: es una materia constituida por diversas moléculas.  Mezcla homogénea: Las mezclas homogéneas o uniformes son aquellas en las que la composición es la misma en toda la muestra. La mezcla homogénea también se denomina disolución, que consiste en un disolvente, normalmente la sustancia presente en mayor cantidad, y uno o más solutos.  Mezcla heterogénea: Aquellas mezclas en las que sus componentes se pueden diferenciar a simple vista.  Solución: Las soluciones son sistemas homogéneos formados básicamente por dos componentes. Solvente y Soluto. El segundo se encuentra en menor proporción. La masa total de la solución es la suma de la masa de soluto mas la masa de solvente.  Fase: diferenciación de componentes de una solución química.
  18. 18.  Sustancia: Sistemas de materia de aspecto homogéneo de un solo constituyente. Cada sustancia posee un conjunto de propiedades específicas que la distinguen de las demás sustancias. Son los constituyentes finales de las mezclas. Consisten de unas pequeñas partículas llamadas iones, moléculas o átomos. Las propiedades macroscópicas de las sustancias son consecuencia de la estructura interna y de las interacciones de sus partículas. Se tienen registradas más de 23 millones de sustancias. Por ejemplo, oxígeno, dióxido de carbono, mercurio, agua, oro, azúcar, sal común, diamante, etcétera.  Partículas químicas: Son las pequeñas unidades que integran a una sustancia. Son muy pequeñas y muy ligeras. Tanto que en unos cuantos gramos de cualquier sustancia hay del orden de un cuatrillón de partículas. Están constituidas por un cierto número de núcleos (con carga eléctrica positiva) interactuando con un cierto número de electrones (con carga eléctrica negativa). Pueden ser iones (partículas cargadas mono o polinucleares), moléculas (partículas polinucleares neutras) o átomos (partículas mononucleares neutras). Hay un poco más de 100 tipos diferentes de átomos según el número de protones en sus respectivos núcleos. A los diferentes tipos de átomos se les llama elementos. Los iones y las moléculas se describen en función del número y del tipo de elementos que contienen.  Núcleos: Son la parte positiva de las partículas químicas. Concentran la mayor parte de la masa de las partículas que constituyen. Están formados por protones (con carga positiva) y neutrones (sin carga)  Electrones: Son la parte negativa de las partículas químicas. No se puede saber ni su forma, ni su tamaño, ni su localización precisa, ni cómo se mueven. Se distribuyen por capas alrededor de los núcleos. Ocupan regiones inmensamente grandes (comparadas con el tamaño de los núcleos) llamadas dominios electrónicos. Los electrones más externos (los de la última capa) ocupan regiones tan grandes como las propias partículas químicas a que pertenecen.
  19. 19.  Isótopo: Cuando los átomos tienen el mismo número atómico pero diferente número másico, se denominan isótopos. Enunciando en forma diferente, los isótopos son átomos con el mismo número de protones, pero con cantidades diferentes de neutrones en su núcleo  Química orgánica: La Química Orgánica se define como la rama de la química que estudia la estructura, comportamiento, propiedades y usos de los compuestos que contienen carbono, tanto de origen natural como artificial.  Numero atómico: Es el número de protones que hay en un núcleo. Se representa con la letra z.  Química inorgánica: La química inorgánica es la rama de la química que estudia las propiedades, estructura y reactividad de los compuestos inorgánicos. Este campo de la química abarca todos los compuestos químicos descontando los que tienen enlaces carbono-hidrógeno, que son objeto de estudio por parte de la química orgánica.  Mol (mol ): Unidad de cantidad de sustancia, un mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0.012 kilogramos de carbono 12. Cuando se emplea el mol, es necesario especificar las unidades elementales, que pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones u otras partículas o grupos especificados de tales partículas.
  20. 20.  Anónimo.05/09/13.http://definicion.de/quimica/  Anónimo.05/09/13.http://energia-nuclear.net/definiciones/atomo.html  Anónimo.05/09/13.http://www.astromia.com/glosario/elementoquimico.htm  Anónimo.05/09/13.http://www.areaciencias.com/compuestos-quimicos.htm  Anónimo.05/09/13.http://definicion.de/mezcla/  Andrés.05/09/13.http://www.quimicayalgomas.com/quimica- general/estequiometria-y-soluciones-quimicas/soluciones-quimicas  Anónimo.05/09/13.http://www.areaciencias.com/quimica/que-es-la-quimica- organica.htm  Anónimo.05/09/13.http://www.quimicafisica.com/definicion-quimica- inorganica.html  Anónimo.05/09/13.http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_inte ractiva_materia/curso/materiales/clasif/homogeneas.htm  Anónimo.05/09/13.http://plinios.tripod.com/definiciones.htm
  21. 21.  El químico estudia las propiedades de la materia para poder identificar, clasificar y dar usos a sus componentes.  La materia puede existir en tres estados físicos (sólido, líquido y gaseoso) y pasar de un estado físico a otro sin que cambie su composición (cambio físico).  En estos tres estados de agregación se observan las siguientes características: 1)La materia está formada por pequeñas partículas. 2)Esas partículas están en constante movimiento (en los gases más que en los líquidos y sólidos). 3) Hay fuerzas de atracción entre las partículas que forman la materia (en los sólidos más que en líquidos y gases). Esas partículas, que son pequeñísimas y que forman parte de la materia se denominan átomos.
  22. 22.  Además la materia puede sufrir unos cambios químicos. Los cambios químicos son transformaciones que convierten una sustancia en otra (reacciones químicas). Algunos ejemplos de cambios químicos son el enmohecimiento del hierro y la combustión de una sustancia.
  23. 23. Estado Características Cambio físico Solido Tienen forma y volumen definido Fusión-cambiar del estado sólido al líquido Sublimación- cambiar del estado sólido al gaseoso Liquido Tienen volumen definido pero su forma es variable Congelación- cambiar del estado líquido a sólido Evaporación- cambiar del estado líquido a gaseoso Gas No tienen forma ni volumen definido: toman la forma y el volumen del envase que los contiene Condensación- cambiar del estado gaseoso a líquido Deposición- cambiar del estado gaseoso al sólido
  24. 24.  La materia se clasifica en sustancias puras y mezclas. Las sustancias puras, que a su vez pueden ser simples y compuestas, se caracterizan por tener composiciones fijas y responder a propiedades constantes. Las sustancias compuestas pueden separarse mediante procedimientos químicos.  Las mezclas están formadas por dos o más sustancias puras y se dividen en homogéneas y heterogéneas. Los componentes de una mezcla se pueden separar utilizando procesos físicos.
  25. 25.  Anónimo.05/09/13. http://labquimica.wordpress.com/2008/09/18/propied ades-de-la-materia/  Anónimo.o5/09/13. http://hnncbiol.blogspot.mx/2008/01/el-estado-en- que-se-encuentra-la_3800.html
  26. 26.  En el átomo distinguimos dos partes: el núcleo y la corteza. - El núcleo es la parte central del átomo y contiene partículas con carga positiva, los protones, y partículas que no poseen carga eléctrica, es decir son neutras, los neutrones. La masa de un protón es aproximadamente igual a la de un neutrón. Todos los átomos de un elemento químico tienen en el núcleo el mismo número de protones. Este número, que caracteriza a cada elemento y lo distingue de los demás, es el número atómico y se representa con la letra Z. - La corteza es la parte exterior del átomo. En ella se encuentran los electrones, con carga negativa. Éstos, ordenados en distintos niveles, giran alrededor del núcleo. La masa de un electrón es unas 2000 veces menor que la de un protón.  Los átomos son eléctricamente neutros, debido a que tienen igual número de protones que de electrones. Así, el número atómico también coincide con el número de electrones.  La carga eléctrica de un átomo es nula.
  27. 27.  Cinco siglos antes de Cristo, los filósofos griegos se preguntaban si la materia podía ser dividida indefinidamente o si llegaría a un punto que tales partículas fueran indivisibles. Es así, como Demócrito formula la teoría de que la materia se compone de partículas indivisibles, a las que llamó átomos (del griego átomos, indivisible).  Si bien hoy en día todas las características anteriores de la constitución atómica son bastante conocidas y aceptadas, a través de la historia han surgido diversos modelos que han intentado dar respuesta sobre la estructura del átomo.
  28. 28. Año Científico Descubrimientos experimentales Modelo atomico 1808 Durante el s. XVIII y principios del XIX algunos científicos habían investigado distintos aspectos de las reacciones químicas, obteniendo las llamadas leyes clásicas de la Química. 1897 Demostró que dentro de los átomos hay unas partículas diminutas, con carga eléctrica negativa, a las que se llamó electrones. 1911 Demostró que los átomos no eran macizos, como se creía, sino que están vacíos en su mayor parte y en su centro hay un diminuto núcleo. 1913 Espectros atómicos discontinuos originados por la radiación emitida por los átomos excitados de los elementos en estado gaseoso. John Dalton J. J. Thomson E. Rutherford Niels Bohr
  29. 29.  Sin embargo, los avances científicos de este siglo han demostrado que la estructura atómica integra a partículas más pequeñas.  Así una definición de átomo sería:  El átomo es la parte más pequeña en la que se puede obtener materia de forma estable, ya que las partículas subatómicas que lo componen no pueden existir aisladamente salvo en condiciones muy especiales. El átomo está formado por un núcleo, compuesto a su vez por protones y neutrones, y por una corteza que lo rodea en la cual se encuentran los electrones, en igual número que los protones.
  30. 30.  Juárez A.05/09/2013. http://prof.usb.ve/hreveron/capitulo2.pdf  Anónimo.05/09/13. http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_inte ractiva_materia/curso/materiales/atomo/estructura.htm  Anónimo.05/09/13. http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_inte ractiva_materia/curso/materiales/atomo/modelos.htm  Anónimo.05/09/13. http://www.profesorenlinea.cl/fisica/atomoEstructura.htm
  31. 31.  Ante la diversidad de elementos químicos existentes en la naturaleza cabe preguntarse cuál es la razón por la que unos átomos se reúnen formando una molécula y otros no; o de otra manera, por qué no toda molécula o agrupación de átomos imaginable tiene existencia real. Una primera respuesta puede hallarse en la tendencia observada en todo sistema físico a alcanzar una condición de mínima energía. Aquella agrupación de átomos que consiga reducir la energía del conjunto dará lugar a una molécula, definiendo una forma de enlace químico que recibe el nombre de enlace covalente.  Junto con esa idea general de configuración de energía mínima, otros intentos de explicación de este tipo de enlace entre átomos han sido planteados recurriendo a las características fisicoquímicas de las estructuras electrónicas de los átomos componentes.
  32. 32.  La teoría de Lewis El químico estadounidense G. B. Lewis (1875- 1946) advirtió que el enlace químico entre átomos no podía explicarse como debido a un intercambio de electrones. Dos átomos iguales intercambiando electrones no alterarían sus configuraciones electrónicas; las ideas válidas para el enlace iónico no eran útiles para explicar de una forma general el enlace entre átomos. Sugirió entonces que este tipo de enlace químico se formaba por la comparación de uno o más pares de electrones o pares de enlace. Por este procedimiento los átomos enlazados alcanzaban la configuración electrónica de los gases nobles. Este tipo de configuración de capas completas se corresponde con las condiciones de mínima energía o máxima estabilidad características de la situación de enlace.
  33. 33. Los enlaces son las fuerzas que unen a los átomos entre sí para que estos conformen moléculas. Existen tres tipos de enlaces: el iónico, el metálico y el covalente.  Enlace iónico: este enlace se da con la atracción electroestática de átomos que poseen cargas eléctricas cuyos signos son contrarios. Para que se realice este enlace, necesariamente uno de los elementos debe cederle electrones a otro. Generalmente, los enlaces iónicos se dan entre un metal que cede electrones y un no metal. El primero es electropositivo y el segundo electronegativo. Estos enlaces se caracterizan por poseer elevados puntos de ebullición y fusión, suelen ser solubles y, en soluciones acuosas o fundidos, conducen electricidad aunque no en estado sólido.  Enlace covalente: a diferencia de los enlaces iónicos, los covalentes se establece a partir del compartimiento, entre dos o varios átomos, de electrones y no de su transferencia. De esta manera, los átomos se unen por medio de los electrones ubicados en las últimas órbitas. Suele establecerse entre elementos gaseosos no metales. Existen dos tipos de sustancias covalentes: las redes y las sustancias covalentes moleculares. Las redes se caracterizan por ser aislantes, sólidas, duras y las temperaturas de ebullición y fusión son muy altas. Las sustancias, en cambio, son blandas, aislantes del calor y de la corriente eléctrica, sus temperaturas de ebullición y fusión son bajas y pueden encontrarse en estado sólido, líquido o gaseoso.  Enlace metálico: es el que mantiene unidos a los átomos de los metales entre sí y sólo se da entre sustancias que se encuentren en estado sólido. Los átomos metálicos conforman estructuras muy compactas al agruparse muy próximos entre sí. Los electrones de valencia tienen la capacidad de moverse con libertad en el compuesto metálico a causa de la baja electronegatividad que tienen los metales. Esto hace que el compuesto posea conductividad térmica y eléctrica. Estos enlaces se caracterizan por encontrarse en estado sólido, poseer brillo metálico, son maleables y dúctiles y emiten electrones al recibir calor.
  34. 34.  Anónimo.05/09/13. http://www.tiposde.org/ciencias- naturales/480-tipos-de-enlaces/  Borneo R.2011.05/09/13. http://clasesdequimica.blogspot.mx/2011/08/enlace- quimico-introduccion.html
  35. 35.  La tabla periódica se ha vuelto tan familiar que forma parte del material didáctico para cualquier estudiante, más aun para estudiantes de química, medicina e ingeniería. De la tabla periódica se obtiene información necesaria del elemento químico, en cuanto se refiere a su estructura interna y propiedades, ya sean físicas o químicas. Según sus propiedades químicas, los elementos se clasifican en metales y no metales. Hay mas elementos metálicos que no metálicos. Los mismos elementos que hay en la tierra existen en otros planetas del espacio sideral. El estudiante debe conocer ambas clases, sus propiedades físicas y químicas importantes; no memorizar, sino familiarizarse, así por ejemplo familiarizarse con la valencia de los principales elementos metálicos y no metálicos, no en forma individual o aislada, sino por grupos o familias (I, II, III, etc.) y de ese modo aprender de manera fácil y ágil formulas y nombres de los compuestos químicos, que es parte vital del lenguaje químico.
  36. 36. 1. Los 109 elementos reconocidos por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) están ordenados según el numero atómico, creciente, en 7 periodos y 16 grupos (8 grupos A y 8 grupos B). Siendo el primer elemento Hidrogeno (Z = 1) y el último reconocido hasta el momento meitnerio (Z = 109); pero se tienen sintetizados hasta el elemento 118. 2. Periodo, es el ordenamiento de los elementos en línea horizontal. Estos elementos difieren en propiedades, pero tienen la misma cantidad de niveles en su estructura atómica. Tener presente que:  Cada periodo (excepto el primero) comienza con un metal alcalino y termina con un gas noble.  El séptimo periodo esta incompleto.  El sexto periodo es el que posee mayor cantidad de elementos (es el periodo mas largo) 3.Grupo o Familia, Es el ordenamiento de los elementos en columna. Estos elementos presentan similar disposición de sus electrones externos; de allí que forman familias de elementos con propiedades químicas similares. Grupos “A” Están formados por los elementos representativos donde los electrones externos o electrones de valencia están en orbitales “s” y/o “p”; por lo tanto sus propiedades dependen de estos orbitales. Las propiedades de los elementos representativos dentro del grupo o familia varían de manera muy regular, a ello se debe el nombre de elemento representativo. Los electrones de valencia, para un elemento representativo, es el número de electrones a nivel externo que interviene en los enlaces químicos. Las propiedades químicas similares o análogas de los elementos de un grupo, se debe a que poseen igual número de electrones de valencia, lo cual indica a su vez el número de grupo.
  37. 37. • Grupos “B” Están formados por elementos de transición, en cuyos átomos el electrón de mayor energía relativa están en orbitales “d” o “f”; y sus electrones de valencia se encuentran en orbitales “s” (del último nivel) y/o orbitales “d” o “f”; por lo tanto sus propiedades químicas dependen de estos orbitales. Se denominan elementos de transición, porque se consideran como tránsito entre elementos metálicos de alta reactividad que forman generalmente bases fuertes (IA y IIA) y los elementos de menor carácter metálico que poseen más acentuado su tendencia a formar ácidos (IIIA, IVA, … VIIA). Las propiedades de los elementos de transición dentro del grupo o familia varia en forma irregular. El grupo VIIIB abarca tres columnas (familia del Fe, Co y Ni). Los elementos del grupo IB (Cu, Ag, Au), así como también los elementos del grupo VIB (Cr y Mo) no cumplen la distribución electrónica, como ya se analizará oportunamente. Los elementos del mismo grupo generalmente difieren en sus propiedades. Los elementos de transición interna (tierras raras), poseen electrones de mayor energía relativa en orbitales “f” y pertenecen al grupo IIIB; a estos se les denomina lantánidos y actínidos, cuya abundancia en la naturaleza es muy escasa y muchas veces solo se encuentran en forma de trazas combinados con otros elementos, razón por lo cual se llama “tierras raras”.
  38. 38.  Lantánidos (lantanoides): comienza con lantano (Z=57) y termina en lutecio (Z=71), poseen propiedades semejantes al lantano.  Actínidos (actinoides): comienza con el actinio (Z=87) y termina con lawrencio (Z=103), poseen propiedades semejantes al actinio  CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS EN LA TABLA PERIÓDICA POR BLOQUES. Considerando el ultimo subnivel en la distribución electrónica de los elementos, éstos se clasifican en cuatro bloques (s, p, d, f) lo que permite identificar al grupo al cual pertenece cada elemento. El elemento cuya configuración electrónica termina en subnivel “s” o “p” es representativo (grupo A), si la configuración electrónica termina en subnivel “d” es un elemento de transición (grupo B), y si la configuración electrónica termina en “f”, es un elemento de transición interna o tierra rara (grupo IIIB). La clasificación por bloques permite ubicar un elemento en la tabla periódica, es decir indicar el numero de periodo y el numero de grupo.
  39. 39.  http://www.fullquimica.com/2011/07/tabla-periodica- moderna-actual.html  http://www.fullquimica.com/2011/07/clasificacion-de- los-elementos-en-la.html
  40. 40. Los isótopos son variaciones de los elementos químicos que contienen diferentes número de neutrones. Debido a que los isótopos son reconocibles, proporcionan una manera eficaz de seguimiento de los procesos biológicos durante la experimentación. Existen muchos usos potenciales para los isótopos en la experimentación, pero varias aplicaciones son más prevalentes. Un isótopo de un elemento dado tiene su propio número único de neutrones; la designación de un isótopo está determinada por la suma de protones y de neutrones en el núcleo (referidos como el número de masa). Un elemento puede tener cualquier número de isótopos. Por ejemplo, el carbono 12 y el carbono 13 ambos tienen seis protones, pero el último contiene un neutrón adicional. Debido a que el número de neutrones en el núcleo de un átomo tiene un efecto insignificante sobre las propiedades químicas, los isótopos proporcionan un medio eficaz de estudiar diversos procesos biológicos sin afectar significativamente su curso natural.
  41. 41. En los trabajos sobre organismos vivos se suele utilizar algunos isótopos no radiactivos (estables) que se encuentran en pequeñas proporciones en la naturaleza junto con los isótopos normales Sin embargo, son los radioisótopos o isótopos radiactivos los que se utilizan con mucha frecuencia, no sólo en los sistemas biológicos, sino también en la industria y agricultura. En bioquímica la utilización de radioisótopos ha servido para seguir el curso de las reacciones sin romper el delicado equilibrio de la célula para seguir el curso de las reacciones sin romper el delicado equilibrio de la célula viva, para identificar los productos intermedios de las trasformaciones y para conocer los mecanismos de los procesos celulares. Se podría decir que muy pocos procesos se han estudiado, a nivel molecular, en las células en que no se hayan utilizado isótopos. La edad de productos orgánicos puede determinarse mediante el uso de radioisótopos.
  42. 42.  Sus aplicaciones más frecuentes en la biología: Estudios sobre la circulación sanguínea. Estudios sobre nutrición. Estudio sobre eritrocitos Radioterapia Radioterapia de la pituitaria Gammagrafías del cerebro y del corazón Radioterapia de tiroides Estudio de actividad de la tiroides
  43. 43.  La aplicación de los radioisótopos a los problemas químicos y biológicos aporta un método capaz de exactitud y de precisión en un terreno de una gran complejidad, movedizo, y en el cual la experimentación en las condiciones del funcionamiento vital habían sido hasta el presente muy difícil. Desde algunos años a esta parte, muy pocos, en que se aplica este método ha dado ya resultados muy notables; no hay duda de que cabe esperarlos en mucho mayor número y que gracias al mismo los problemas de la biología irán encontrando progresivamente sus soluciones .
  44. 44.  De la Torre C.05/09/13. http://www.ehowenespanol.com/isotopos-usados- biologia-info_231016/  Cordier M.Los isótopos radioactivos en Biología.05/09/13.Vol.33.p:99-100

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