lunes, 17 de mayo de 2010

ENLACES

http://cea.quimicae.unam.mx/~Estru/tabla/02_Elementos.htm
http://www.portalplanetasedna.com.ar/lavoisier.htm
http://j.orellana.free.fr/textos/berzelius.htm
http://www.educaplus.org/sp2002/evolucion/historiasp2.html
http://www.portalplanetasedna.com.ar/mendeleiev.htm
http://www.xtec.cat/~bnavarr1/Tabla/castellano/moseley.htm

MOSELEY



Van den Broek había propuesto en 1912 que la mitad del peso atómico correspondía a la carga nuclear del átomo y que la clasificación periódica se había de hacer en base a este dato. Al año siguiente Henry Moseley estudió los espectros de rayos X de una serie de elementos contiguos de la tabla periódica. Los espectros presentaban unas rayas características que se desplazaban hacia menores longitudes de onda al tiempo que se avanzaba de un elemento al siguiente de la clasificación periódica.

(Henry Gwyn-Jeffreys Moseley; Weymouth, 1887 - Gallípoli, 1915) Físico inglés que demostró la relación entre el número atómico y la carga nuclear de los elementos, llamada en su honor Ley de Moseley. Procedente de una familia de científicos, realizó sus estudios en Oxford, donde obtuvo su título en 1910. Rutherford lo acogió bajo su tutela en Manchester; pero tan sólo estuvo dos años con él y volvió a Oxford.

Un año después, en 1914, ante el estallido de la Primera Guerra Mundial, marchó a Australia, y se alistó en el Royal Engineers como oficial de transmisiones. Moseley fue una de las muchas víctimas de la catástrofe. Encontró la muerte durante la campaña de Gallipoli, en el desembarco de la bahía de Suvla Bay, al recibir un disparo en la cabeza que le asestó un turco emboscado.

Moseley centró su actividad en el estudio de los rayos X, utilizando para ello los trabajos que sobre dichas radiaciones habían hecho otros científicos como Bragg y Von Laue, en los que habían demostrado, respectivamente, que los rayos procedían de los metales usados como anticátodo en los tubos de rayos X, y que las frecuencias de estos rayos podían ser calculadas por una técnica de difracción cristalográfica.

La frecuencia de esas rayas se podía determinar mediante una fórmula empírica que era función de un número Z que correspondía a la posición del elemento en cuestión en la tabla. Este número recibió el nombre de número atómico y representa además del lugar que ocupa un elemento en la tabla, el número de protones del nucleo y por tanto de electrones en la corteza. La tabla periódica pasaba entonces a ordenarse por número de protones o electrones de cada elemento.

Consecuencia inmediata de este cambio fue que las parejas que estaban invertidas según una ordenación del peso atómico, ahora estaban correctamente colocadas. Así los casos del Te-I, Co-Ni y Ar-K, que desde las primeras clasificaciones eran una incógnita, fueron finalmente resueltos. El caso del Os, Ir y Pt que también estaban invertidos se solucionó cuando se rectificaron, posteriormente, sus pesos atómicos.

Además el trabajo de Moseley estableció, sin duda, que entre el H y el He no había ningún elemento, pues había surgido la hipótesis de que existían dos elementos más entre ellos. También permitió asegurar que entre el Ba y el Ta había 16 elementos, los llamados lantánidos. No resolvió sin embargo la situación de éstos, se tendría que esperar a la introducción de la teoría atòmica.

Grup 0

Grup I

Grup II

Grup III

Grup IV

Grup V

Grup VI

Grup VII

Grup VIII


a

b

a

b

a

b

a

b

a

b

a

b

a

b



H 1








He 2

Li 3

Be 4

B 5

C 6

N 7

O 8

F 9


Ne 10

Na 11

Mg 12

Al 13

Si 14

P 15

S 16

Cl 17


Ar 18

K 19

Cu 29

Ca 20

Zn 30

Sc 21

Ga 31

Ti 22

Ge 32

V 23

Ag 33

Cr 24

Se 34

Mn 25

Br 35

Fe 26, Co 27, Ni 28

Kr 36

Rb 37

Ag 47

Sr 38

Cd 48

Y 39

In 49

Zr 40

Sn 50

Nb 41

Sb 51

Mo 42

Te 52

-

I 53

Ru 44, Rh 45, Pd 46

Xe 54

Cs 55

Au 79

Ba 56

Hg 80

57-71

Tl 81

Hf 72

Pb 82

Ta 73

Bi 83

W 74

Po 84

Re 75

-

Os 76, Ir 77, Pt 78










DIMITRI MENDELEIEV


De vez en cuando llega un científico que sugiere una nueva manera de pensar. Cuando esto ocurre, decimos que la ciencia tiene un nuevo paradigma, un nuevo modelo del mundo natural. El paradigma que dio sentido a la química y que todavía sustenta el armazón de la ciencia es la tabla periódica, que tiene sus orígenes en el trabajo del químico ruso Dmitri Mendeleyev.

Hacía tiempo que se sabía que ciertos elementos compartían propiedades similares, y los químicos habían empezado a preguntar-se si sería posible clasificarlos tal como Linneo había clasificado a los animales. En 1864, el químico inglés John Newlands atrajo atención al hecho de que, silos elementos se colocan según el orden de sus pesos atómicos, la tabla resultante mostraba una periodicidad, lo que significaba que algunas características similares se repetían a intervalos regulares. Expresó esa idea en una regla que llamó la ley de los octavos, dado que esas características similares parecían repetirse cada ocho lugares de la tabla. Pero cuando anunció su «descubrimiento» en una reunión de químicos, fue ridiculizado.

Mendeleyev era consciente del trabajo de Newlands, pero no le gustaba la manera en que lo expresaba. En particular, detestaba la forma en que algunos elementos parecían haber sido metidos con calzador para mantener la impresión de periodicidad. Cuando empezó el segundo volumen de su libro de texto, intentó encontrar algo que le proporcionara un armazón para entender la relación de un elemento con otro pero que le librara de los defectos que percibía en el esquema de Newlands. Estaba convencido de que la química no podría ser una verdadera ciencia hasta que se identificasen unos principios fundamentales subyacentes en la práctica.

El principio organizativo de su libro era agrupar los elementos según sus propiedades compartidas. En febrero de 1869 ya había escrito dos capítulos del segundo volumen y estaba ponderando el siguiente grupo de elementos sobre el que debía escribir. Se encontraba bajo una gran presión. Sus reflexiones sobre la clasificación de los elementos le daban la sensación de que el principio que buscaba estaba casi a su alcance. Había escrito los nombres y los pesos de los elementos conocidos en una serie de tarjetas que reestructuraba una y otra vez, poniendo a prueba su paciencia. Las circunstancias le obligaban a realizar un viaje y temió que si no encontraba la solución antes de partir, perdería la concentración y

perdería su oportunidad. Durante tres días y gran parte de sus respectivas noches luchó con el problema, hasta quedar atontado por la falta de sueño. El día en que se suponía que debía partir, se durmió sobre su escritorio. Mientras dormía, su cerebro continuó ba¡ajando las tarjetas y, cuando despertó, comprendió que tenía la solución.

LA TABLA PERIODICA

El secreto que el inconsciente de Mendeleyev había vislumbrado mientras dormía, era que los elementos podían colocarse en filas horizontales en orden ascendente según su peso atómico, y en columnas verticales según sus características químicas... dejando huecos allí donde las pautas parecían requerirlos.

Publicó estas ideas en un escrito titulado Relación entre las propiedades de los elementos y su peso atómico. Este contenía su ley periódica, que señalaba que si los elementos conocidos se listaran según un orden de peso atómico ascendente:

1. Mostrarían una pauta repetitiva de valencias ascendentes y descendentes (la proporción en que se combinan con otros elementos).

2. Formarían grupos que muestran una pauta recurrente de otras características.

Una consecuencia del descubrimiento de Mendeleyev fue que pudo recolocar 17 elementos en la tabla basándose en sus propiedades químicas, implicando que sus pesos atómicos aceptados eran incorrectos. También fue capaz, gracias a los huecos de su tabla, de postular la existencia de tres elementos hasta entonces desconocidos e incluso prever sus propiedades.

La reacción inicial al escrito de Mendeleyev fue tan precavida como la que habían recibido los anteriores intentos de ordenar los elementos, pero cuando se descubrió que los pesos atómico s aceptados de algunos elementos eran realmente incorrectos, sus ideas comenzaron a ser tomadas en serio. Y quince años después, los tres huecos de su tabla se rellenaron gracias al descubrimiento del galio (1875), el escandio (1879) y el germanio (1886), y todos ellos poseían las características que había predicho. Aunque no fue el primero en sugerir que era posible colocar los elementos en un orden que mostrara su periodicidad, Mendeleyev, a diferencia de sus predecesores, demostró que había una lógica subyacente que dictaba su tabla.

En 1876, tras muchos años de matrimonio infeliz, se divorció de su primera esposa. Según la ley rusa no podía volver a casarse durante siete años, pero se había enamorado de una preciosa estudiante de arte de origen cosaco. Incapaz de esperar, se casó con ella y fue acusado de bigamia, pero el zar se negó a castigarlo, diciendo: «Mendeleyev tiene dos esposas, pero Rusia sólo tiene un Mendeleyev». Este segundo matrimonio fue feliz. Tuvieron dos hijas y dos hijos a los que amó, y años de trabajo productivo en un estudio amueblado con los dibujos de sus héroes hechos por su esposa: Newton, Faraday y Lavoisier.

LA FISICATYRAS LA QUIMICA

Desde que fue creada, la tabla de Mendeleyev se ha visto modificada. La versión moderna (véase la página 146) refleja el conocimiento adquirido desde su época. También contiene 109 elementos, comparados con los 63 que él conocía. Pero su tabla sigue siendo reconocible porque descubrió la relación fundamental entre los elementos, aunque no tenía la más mínima idea de cómo se unían sus átomos.

Los elementos del 1 (hidrógeno) al 92 (uranio) son naturales, ingredientes básicos de los que está hecho el mundo, el resto es creación del hombre. Todos los elementos están formados por unas partículas elementales sumamente pequeñas llamadas protones, neutrones y electrones. Todos los átomos de todos los elementos tienen un núcleo compuesto de protones y neutrones, y alrededor de éste giran los electrones como los planetas giran alrededor del Sol. Así como el Sol contiene la mayoría de la masa del sistema solar, el núcleo contiene la mayoría de la masa del átomo. Y así como los planetas están separados del Sol por inmensos espacios vacíos, las órbitas de los electrones están separadas del núcleo central por inmensos espacios vacíos. Lo que determina el peso atómico de un elemento es el número de neutrones y protones que contiene el núcleo (un protón pesa 1,836 veces más que un electrón), pero son el número y la disposición de los electrones los que determinan las propiedades químicas de un elemento, porque cuando los átomos se combinan, los que se unen son sus electrones.

Los números de la tabla periódica son números atómicos y representan el número de protones del núcleo. También corresponden al número de electrones que giran en torno al núcleo, porque cada átomo contiene el mismo número de protones que de electrones. Los electrones tienen una carga negativa, que es equilibrada por la carga positiva de los protones. El peso atómico de un elemento depende del número total de protones y neutrones en el núcleo, y tiende a aumentar a medida que crece el número atómico, pero algunos elementos tienen versiones múltiples, los llamados isótopos. Por ejemplo, el uranio natural (de número atómico 92) tiene dos versiones: el uranio 235, con 92 protones y 143 neutrones, por tanto con un peso atómico de 235; y el uranio 238, con 92 protones y 146 neutrones, y un peso atómico de 238 (igual a 238 átomos de hidrógeno).

Las columnas verticales son llamadas «grupos»: son familias de elementos con propiedades similares. Así, la columna de la derecha contiene los gases «nobles» o «inertes»: el helio, el neón, etc. También suelen ser llamados gases «perezosos» (argos es «perezoso» en griego), porque son lentos para combinarse con otros elementos. Esto los hace útiles para llenar globos aerostáticos (el helio es más seguro que el hidrógeno) y lámparas fluorescentes (el argón).

lunes, 3 de mayo de 2010

LEY OCTAVAS DE NEWLANDS


john Newlands un químico inglés, redactó un trabajo en 1863 en el que clasificaba los 56 elementos estableciendo 11 grupos basados en propiedades físicas similares y mencionaba que en muchos pares de elementos similares existían diferencias en la masa atómica relacionadas con algún múltiplo de ocho.

En 1864 Newlands publicó su versión de la tabla periódica y propuso la Ley de las Octavas (por analogía con los siete intervalos de la escala musical). Esta ley establecía que un elemento dado presentaría unas propiedades análogas al octavo elemento siguiendo la tabla.

lunes, 19 de abril de 2010

JOHANN WOlLFGANG DÖBEREINER


Químico alemán (1780-1849) , fue profesor de la Universidad de Jena.Encontró que, para algunas familias, las masas atómicas de cualquier elemento eran aproximadamente iguales a la media aritmética de las masas de sus vecinos inmediatos.En 1817 Döbereiner realizo el primer intento de establecer una ordenación en los elementos químicos, haciendo notar en sus trabajos las similitudes entre los elementos cloro, bromo y yodo por un lado y la variación regular de sus propiedades por otro. Una de las propiedades que parecía variar regularmente entre estos era el peso atómico.

Pronto estas similitudes fueron también observadas en otros casos, como entre el calcio, estroncio y bario. Una de las propiedades que variaba con regularidad era de nuevo el peso atómico. Ahora bien, como el concepto de peso atómico aún no tenía un significado preciso y Döbereiner no había conseguido tampoco aclararlo y como la había un gran número de elementos por descubrir, que impedían establecer nuevas conexiones, sus trabajos fueron desestimados.

Tríadas de Dobereiner
La primera clasificación basada en las propiedades atómicas fue propuesta por Dobereiner, quien en 1817 informó que existía cierta relación entre los pesos atómicos de los elementos químicamente análogos cuando se agrupan en tríadas, es decir, en grupos de tres, y presentan dos situaciones. Sus pesos atómicos son casi idénticos o el peso del elemento central tiene un valor muy cercano al promedio de los otros dos.

Algunos ejemplos de tríadas propuestas, fueron :

Fe, Co, Ni Ca, Sr, Ba
Cl, Br, I Li, Na, K

J. JAKOB BERZELIUS


Jons Jakob Berzelius, científico sueco, nació en 1779 en el pueblecito de Wáfversunda y murió en 1848 en Estocolmo. Su papel fue fundamental en la elaboración de la química moderna; le corresponde el mérito de haber ampliado y enriquecido la química en todas sus ramas más importantes. Presentó una primera tabla de equivalentes, introdujo los conceptos de isomería, polimería y alotropía, estudió la catálisis, enunció las leyes de la electroquímica y aisló numerosos cuerpos simples.


Se fijó como tarea fundamental la investigación de las proporciones químicas y de las leyes que las regulan. Como punto de partida de sus ensayos tomó las combinaciones del oxígeno, elemento que constituye el centro a cuyo alrededor se estructura la química a partir de Lavoisier. Determinó con gran precisión el peso atómico de numerosos elementos. A su pequeño laboratorio de Estocolmo, parecido a una cocina, acudieron numerosos jóvenes científicos de todas partes; entre ellos se encontraba Friedrich Wohler (1800-1882), el cual consiguió realizar en 1828 la histórica síntesis de la urea, con lo cual desapareció la frontera entre química orgánica e inorgánica. Berzelius desarrolló su teoría electroquímica después de comprobar que existe un parentesco muy próximo entre los fenómenos químicos y la electricidad. Para Berzelius la propiedad fundamental de las partículas más diminutas es su polaridad eléctrica.

Aplicó también las leyes fundamentales de la teoría atómica a las substancias orgánicas. Otra de sus valiosas aportaciones es la creación de la formulación química.


Como símbolo de una sustancia simple o elemento se emplea la inicial de su nombre griego o latino, seguido en algunas ocasiones de una segunda letra en minúscula. Así, el símbolo H sig-nifica hidrógeno (hidrogenium), S (sulfur) azufre, O (oxygenium) oxígeno, N (nitrogenium) nitrógeno, C (carboneum) carbono. Fe (ferrum) hierro, etc. Estos símbolos no sólo expresan la naturaleza del elemento, sino también su peso atómico, es decir, que son también símbolos numéricos.

H significa una unidad de peso de hidrógeno, S 32 unidades de peso de azufre, N 14 unidades de peso de nitrógeno, C 12 de carbono. Fe 56 de hierro, etc. Los químicos calculan con estos símbolos numéricos. El símbolo de un com-puesto químico, la fórmula, está formado por los símbolos de los elementos que lo componen. De acuerdo con la ley de las proporciones múltiples, estos símbolos llevan, generalmente debajo y a la derecha, los multiplicadores correspondientes. Por ejemplo: la fórmula del agua es H2O, indica que en 18 gr. de agua 2 gr. de hidrógeno están combinados con 16 de oxígeno.

El amoníaco tiene como fórmula NHg, lo cual indica que en 17 gr. de amoníaco 14 gr. de nitrógeno están combinados con 3 gr. de hidrógeno. CO2 es la fórmula del dióxido de carbono (anhídrido carbónico) y expresa que en 44 gr. de anhídrido carbónico están combinados 12 gr. de carbono con 32 gr. de oxígeno, y FeS expresa que en 88 gr. de sul-furo ferroso están combinados 56 gr. de hierro con 32 gr. de azufre, etc. Debido a la ley de conservación del peso en los procesos químicos, éstos se expresan mediante ecuaciones de masas, por ejemplo:
2H + O = H20, C + 20 = CO2, N + 3H = NH3 etc..


Berzelius fue también el primer químico que concibió desde un punto de vista atomístico las combinaciones orgánicas y que manifestó su convencimiento de que la ley de las proporciones múltiples es válida también en la química orgánica. Aceptó ya la existencia de complejos de átomos en los compuestos orgánicos, los llamados "radicales", que pueden intercambiarse con otros (radicales equivalentes), igual que si se tratase de átomos indi-viduales.







STANISLAO CANNIZZARO


Debe aclararse que puede haber también moléculas de elementos, en realidad, algunos elementos en su estado natural no se presentan como átomos aislados, sino como moléculas, en este caso: agregados de átomos idénticos. Tal es el caso del Hidrógeno que en estado natural es una molécula diatómica. Otros ejemplos de elementos con moléculas diatómicas en estado natural son el Oxígeno y el Nitrógeno.

Cannizzaro encontró que el peso molecular (M) de un compuesto gaseoso es aproximadamente el doble de su densidad relativa respecto al Hidrógeno, y que el peso atómico de un elemento es el peso más pequeño del mismo contenido en un peso molecular de cualquiera de sus compuestos.

Expliquémonos:

La densidad de una sustancia indica que cantidad de ella ocupa un volumen dado. Debido a que el volumen cambia al variar la temperatura o la presión, siempre que se hable de densidad deben especificarse las condiciones de temperatura y presión a las que fue medida. Comúnmente se utilizan como referencias la presión atmosférica y una temperatura ambiente (20 o 25 °C).


Matemáticamente la densidad (r) es el cociente entre la masa de una sustancia y el volumen que ocupa y suelen expresarse en unidades de g/cm . Así, la densidad del agua líquida en condiciones ambientales es prácticamente 1 g/cm , es decir, un gramo de agua ocupa un volumen de un centímetro cúbico. La densidad del oro es 19.3 g/cm , entonces, un centímetro cúbico de oro pesa 19.3 g. Desde luego, los materiales menos densos son los gases y los más densos los sólidos.

La densidad relativa es un cociente entre densidades, que por lo tanto es adimensional, es decir, no tiene unidades (se cancelan al dividir); con lo anterior, la densidad relativa (rR) de una sustancia respecto al Hidrógeno sería:

Donde representa la densidad del Hidrógeno.

Según Cannizzaro:

El procedimiento para obtener el peso atómico sería el siguiente: primero se determina el peso molecular para varios compuestos que contengan al mismo elemento; por ejemplo, si se desea obtener el peso atómico para el Carbono se puede medir la densidad para distintas sustancias que contengan Carbono que podrían ser el Metano, el Etano y el Acetileno, y dividir cada una de estas entre la densidad del Hidrógeno. Al multiplicar este resultado por 2 se obtienen los pesos moleculares de cada uno de los compuestos.

En segundo lugar, se efectúa un análisis químico de los compuestos y se obtiene la composición porcentual del Carbono (la sustancia de interés en nuestro ejemplo), con lo que se puede obtener el peso del elemento en el compuesto.

Por último, se obtiene el máximo común divisor para estos pesos y este resultado es el peso atómico del elemento. La razón de obtener el máximo común divisor es que en la molécula de cada compuesto puede haber un número diferente de átomos del elemento de interés.

En la tabla 1 se presenta el ejemplo citado.

Compuesto

Fórmula

Peso Molecular

Porcentaje de Carbono

Peso de Carbono

Metano

CH4

8

16

75

12

Etano

C2H6

15

30

80

24

Acetileno

C2H2

13

26

92.3

24

MCD: 12*

*MCD (peso atómico del Carbono) = 12