I.Atomos y moleculas en el universo. La tabla periodica de los elementos.
Astronomos y fisicos han postulado como origen del universo una gran explosion, que a partir de un gas denso formo las innumerables galaxias que ahora pueblan el universo.
Cuando la temperatura del universo era de alrededor de mil millones de grados, se comenzaron a formar los nucleos de los elementos. Se forman los mas simples, el hidrogeno (H) y el helio (He), posteriormente se formaron otros elementos, hasta llegar a un numero cercano a 100. Los quimicos han descubierto que se puede clasificar de acuerdo en con sus propiedades fisicas y quimicas a lo que han nombrado tabla periodica de los elementos.
El universo se enfrio hasta llegar a 3ºk, la temperatura actual en los espacios interestelares.
Los primeros elementos formados, que son tambien los mas ligeros, el hidrogeno y el helio, son los principales constituyentes del universo. El hidrogeno se encuentra en una proporcion superior a 90% y el helio en alrededor de 8%.
El atomo de hidrogeno (H) esta formado por un nucleo llamado proton, que posee una carga positiva, la cual se encuentra neutralizada por un electron (carga negativa)
Propiedades del agua
Hidrogeno + oxigeno ----> agua + fuego
El agua, producto formado en la combustion del hidrogeno, es la molecula mas abundante en la tierra, se encuentra en 3 estados fisicos: solido, liquido, y gaseoso.
El agua en estado puro, es un liquido incoloro, inodoro e insipido. Las propiedades fisicas de la sustancia son: su punto de fusion es de 0ª; su punto de ebullicion a nivel del mar es de 100º; la mayor densidad del agua se alcanza a 4º
Las grandes reservas de agua como reguladoras del clima
Como el agua se calienta o enfria mas lentammente que el suelo, sirve para regular la temperatura.
Agua oxigenada, peroxido de hidrogeno, H2O2
El agua no es la unica combinada que puede obtenerce entre hidrogeno y oxigeno. Existe un compuesto que tiene un atomo de oxigeno mas que el agua. Es conocida como agua oxigenada, por tener un atomo de oxigeno extra, es inestable, libera oxigeno con facilidad para quedar como agua comun. Por su facultad de liberar oxigeno, mata a muchos microbios por lo que se emplea como desinfectante de heridas.
Preparacion de hidrogeno.
El higrogeno se puede liberar de las moleculas en las que se encuentra combinado con otros elementos.el agua es el compuesto de hidrogeno mas abundante y accesible. Como el agua esta formada por atomos de hidrogeno (H), cuyo unico electron se pierde con cierta facilidad para dar iones positivos (H*) al pasar una corriente electrica a traves del agua, es de esperarse la generacion de protones que, por tener carga positiva, seran atraidos hacia el polo negativo (catodo), donde se descargaran , liberando, higrogeno gaseoso (H2). El agua pura es una mala conductora de la corriente electrica, es necesario disolver en ella una base o un acido fuete que la hagan conductora. A esta reaccion se le conoce como electrolisis, es decir, la ruptura de una molecula por medio de la electricidad. No solo se emplea para romper la molecula de agua, sino tambien para liberar metales.
Componentes del cuerpo humano
Los principales elementos que componen el cuerpo humano son: carbono (C), oxigeno (O), hidrogeno (H), y nitrogeno (N).
II. El atomo de corbono, los hidrocarburos, otras moleculas organicas, su posible existencia en la tierra primitiva y en los cuerpos celestes.
Cualquier elemento natural o sintetico es identido por su numero atomico Z, que corrresponde al numero de protones que lleva en su nucleo.
Compuestos del carbono
El atomo de carbono, por tener cuetro electrones de valencia, tiende a roderarse por cuatro atomos, ya sean del propio carbono, o de diferentes elementos, con los que comparte cuatro de sus electrones para asi completar su octeto, que es lo maximo que puede contener en su capa exterior.
Primeros hidrocarburos.
La tierra tuvo en su primera epoca unha atmosfera rica en hidrogeno (H2), por lo que el carbono (C) reacciono con el formando moleculas de hidrocarburos. Como el hidrogeno contienen un solo electron de valencia, cada atomo de carbono se une a cuatro de hidrogeno formando el mas sencillo de los hidrocarburos, el metano (CH4).
El metano es una molécula estable en la que las capas electrónicas de valencia, tanto del hidrógeno como del carbono, están saturadas, el primero formando un par como en el helio y el segundo un octeto como en el neón.
Los cuatro primeros hidrocarburos lineales se llaman: metano (CH4), etano (C2H6), propano (C3H8) y butano (C4H10), y son gases inflamables. Los siguientes tres: el pentano (C5H12), el hexano (C6H14) y el heptano (C7H16) son líquidos inflamables con bajo punto de ebullición. Los hidrocarburos gaseosos mencionados forman parte del gas doméstico, mientras que los líquidos constituyen las gasolinas.
Las cuatro valencias del átomo de carbono pueden también ser satisfechas de manera diferente a las ya vistas: dos átomos de carbono pueden unirse entre sí, usando no sólo una valencia, sino dos y aun tres. En el primer caso tendremos las moléculas llamadas olefinas o alquenos, entre las que la más sencilla es el etileno: Estas moléculas son muy útiles en química orgánica, ya que al existir la tendencia de los átomos de carbono a quedar unidos entre sí por una sola valencia, quedan disponibles las valencias extras para unirse a un hidrógeno u otros átomos, dando hidrocarburos saturados, o hidrocarburos sustituidos, como alcoholes, éteres o aminas, etc.
Existe también la posibilidad de que dos átomos de carbono unan tres de sus cuatro valencias, formando así sustancias llamadas alquinos, entre las que la más sencilla es el acetileno.
Hidrocarburo | P.eb. | Alcohol | P.eb. | Diferencia en. p.eb. | |
metano | CH4 | -162° | metílico | +64.5 | 226.5° |
etano | CH3-CH3 | -88 | etílico | +78.3 | 166 |
propano | CH3CH2CH3 | -42 | propílico | +97 | 139 |
butano | CH3(CH2)CH3 | 0 | n-butílico | +118 | -118 |
pentano | CH3(CH2)3CH3 | 36 | n-penílico | +138 | 102 |
hexano | CH3(CH2)4CH3 | 69 | n-hexílico | +156 | 87 |
heptano | CH3(CH2)5CH3 | 98 | n-heptílico | +176 | 78 |
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