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1º día:
El nuevo tema trata de la tabla periódica de los elementos. De la ordenación de los elementos químicos.
Hace dos mil años los griegos pensaban que solo había en la Tierra 4 elementos: Tierra, Fuego, Agua y Aire. A ellos se le unía el "quinto elemento" para formar el Universo exterior. Todas las sustancias están hechas de estos 4 elementos en diferente proporción.
En tiempos de Boyle, los químicos en sus laboratorios definían el elemento como una sustancia simple que no se puede descomponer en otras sencillas. Se encontraron más de 50 de estas sustancias simples y la lista aumentaba con los nuevos gases descubiertos.
En el siglo XIX Dalton asigna a cada elemento un átomo diferente indestructible. la lista de elementos sigue aumentando. Algunos de estos elementos se logran separar en otros elementos más sencillos con lo que se caen de la lista. La "cal viva" desaparece como elemento al descomponerse en Calcio y Oxígeno.
Mendeleiev y otros científicos inician la tarea de ordenar los elementos conocidos. Utilizan propiedades como:
- la masa atómica relativa (recordar).
- el carácter metálico. Los metales conducen la corriente eléctrica.
- la valencia. La capacidad de combinación con el hidrógeno. Hoy decimos el número de enlaces.
Problema 1 de la hoja nº 2.
2º día:
Hoy hemos construido la Tabla periódica como hizo Mendeleiev.
Se ordenan según la masa atómica creciente.
Se colocan metales a la derecha y no metales a la izquierda.
Se colocan en vertical los que tengan la misma valencia (y otras propiedades parecidas).
Es necesario dejar huecos según estos criterios. Años después con estas pistas se encontraron todos los huecos que se habían dejado.
Se descubrió un nuevo grupo de elementos. Tenían valencia 0 y todos eran gases. primero el Argón y unos años después todos los demás.
Para casa:
6. Haz un gráfico para la densidad y/o el punto de fusión de los elementos de la tabla de Mendeleiev comprendidos entre el Li y el Ca. En el eje horizontal la masa atómica relativa. ¿Qué consecuencia puedes deducir de los tres gráficos?
Puedes ver el trabajo en excel en los archivos adjuntos.
y los gráficos densidad en función de
la masa atómica relativa.
3º día.
1. En matraz del laboratorio introducimos 2 gramos de Zinc y 200 cm 3 de una disolución de HCl de concentración 0´2 mol/l. ¿Cuál de los dos reactivos está en exceso? ¿Qué cantidad de cada producto se forma?
Zn + 2HCl ------- H2 + ZnCl2
Zn:65 2ClH:73
200mL de 0,2mol/L contienen 0,4 moles de HCl
2g de Zn son 2/65= 0,03 moles de Zn
Pero en la reacción necesitamos el doble de moles de HCl que de Zn. Me falta HCl o me sobra (reactivo limitante) Zn
Exactamente con 0,4 moles de HCl reaccionan 0,2 moles de Zn y por tanto sobra 0,1 moles de Zn.
Con 2 moles de HCl se forman 1 mol de H2 y un mol de ZnCl2. Como disponemos de 0,4 moles de HCl se formarán 0,2 moles de H2 y 0,2 moles de ZnCl2.
2. Leer el artículo sobre el Seaborgio y Resume en pocas líneas la idea (ideas) principales del artículo.
El Seaborgio (elemento 106) es un elemento superpesado pero que a diferencia de otros cumple con la ley periódica de Mendeleiev es decir se parece a los elementos de su columna como el Molibdeno.
Es complicado estudiar sus propiedades ya que disponemos de pocos átomos creados y estos se desintegran con rapidez.
Resumen de la tabla periódica:
- Ordenados los elementos en metales/no metales; masa atómica relativa y valencia (y otras propiedades químicas)
- Se observa que los elementos se van colocando en filas y columnas casi sin dejar ningún hueco.
- Si no se encuentran elementos con las propiedades de su columna se van dejando huecos. Mendeleiev pensaba que todos los huecos de su tabla (como así fue) correspondían a elementos todavía no descubiertos.
- Al descubrirse un elemento de valencia 0 y masa 40 (El argón) se abrió una nueva columna que poco tiempo después se rellenó con todos los gases nobles.
- Aparecen unos grupos de 2, 6, 10 y 14 que proporcionan la estructura de la tabla. En horizontal aparecen los números 2, 8, 18 y 32 que gobiernan la tabla. estos números son curiosamente el doble de los primeros cuadrados. No puede ser casualidad que las matemáticas gobiernan la química.
- Hay alguna excepción a tanta perfección: la pareja argón potasio parece que está cambiada de orden.
- ¿Puede haber más elementos desconocidos?
4º Día. El Descubrimiento del electrón. Rayos catódicos.
Un poco antes de 1900 Thomson, mediante las descargas en tubos con gases a poca presión observa los rayos catódicos. Su estudio demuestra que son partículas muy ligeras 1/1836 veces menos que el H; y que tienen carga negativa. Se los llamó electrones. Forman parte de todos los materiales gases o sólidos. Esto es importante ya que:
- Dalton había predicho que lo más pequeño era el átomo de hidrógeno. Ahora teníamos algo mucho más pequeño que estaba dentro del átomo.
- El átomo se podía romper en partes más pequeñas. Por lo menos en el experimento de Thomson se extraen los electrones de los átomos.
- El modelo de Dalton se sustituyó por el modelo de Thomson.
- Así podíamos explicar el experimento de Thomson y además de rebote los procesos de electrización por rozamiento y la propia existencia de la corriente eléctrica.
5º y 6º día. El descubrimiento de la radiactividad. ¿Qué es la radiactividad?
Poco después Henry Becquerel descubrió accidentalmente en París que las sales de Uranio emitían unos misteriosos rayos que eran muy energéticos. Podían atravesar los materiales, descargar y cargar eléctricamente, velar placas fotográficas, etc. Marie Curie y su marido Pierre descubrieron dos nuevos elementos químicos mucho más radiactivos el Polonio y el Radio.
Estudios detallados lograron descubrir que bajo en nombre de radiactividad se ocultaban tres tipos diferentes:
rayos alfa. Positivos y de masa 4 veces el hidrógeno. Eran por tanto átomos de Helio con carga positiva. Estos rayos se detenían rápidamente en el aire o por una simple hoja de papel.
rayos beta. Negativos y de masa 1/1836 veces el hidrógeno. Por tanto coincidían con los electrones de Thomson.
rayos gamma. Sin masa. Un tipo especial de luz (como los rayos X o los ultravioleta). Podían atravesar metales y paredes de hormigón.
El plomo permitía absorber la radiación y se mostró como un eficaz escudo y protector.
En los átomos teníamos pues una extraordinaria energía guardada, teníamos electrones, partículas alfa en resumen el modelo de Dalton por los suelos.
7º día. El experimento de Rutherford. El núcleo de los átomos. Modelo de Rutherford.
Y después puntos de fusión en función de la masa atómica relativa. En los dos casos se puede ver como las propiedades de los elementos según un patrón periódico con el número 8 como base. También se observa el extraño comportamiento del argón al final de la tabla.
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