QUÍMICA NUCLEAR


RADIACTIVIDAD
En 1895, el físico alemán Wilhelm Röntgen observó que cuando los rayos catódicos incidían sobre el vidrio y los metales, ocacionaban que éstos emitieran ciertos rayos desconocidos. Estos rayos muy energéticos podía atravezar la materia, oscurecían placas foográficas aún estando cubiertas y producía fluorescencia en algunas partículas.En virtude de su materia desconocida, Röntgen les dió el nombre de rayos X

Poco después del descubrimiento de Röntgen, Antonie Becquerel, profesor de física en París, empezó a estudiar las propiedades fluorescentes de las sustancias. Accidentalmente encontró que algunos compuestos de uranio causaban el oscurecimiento de placas fotográficas cubiertas, incluso en ausencia de rayos catódicos. Al igual que los rayos X los rayos provenientes de los compuestos de uranio resultaban muy energéticos y no los desviaba un imán, pero diferían de los rayos X en que eran emitidos de manera espontánea. Marie Curie, discípula de Bequerel, sugirió el nombre de radiactividad para describir la emisión espontánea de partículas y/o de radiación. Desde entonces se dice que un elemento es radiactivo se emite radiación esopontánea.

El decaimiento o descomposición de las sustancias radiactivas como el uranio, produce tres tipos de rayos:

RAYOS ALFA

Las partículas o rayos alfa (α) son núcleos completamente ionizados (partículas cargadas positivamente), es decir, sin su envoltura de electrones correspondiente, de helio-4 (⁴He). Estos núcleos están formados por dos protones y dos neutrones. Al carecer de electrones, su carga eléctrica es positiva (+2q_e), mientras que su masa es de 4 uma.

Los protones y los neutrones dentro del núcleo se mantienen pegados por la interacción nuclear fuerte

Estas partículas se mueven muy rápidamente dentro del núcleo de tal forma que en algunos instantes muy cortos se alejan alguna distancia del núcleo.

Existe una probabilidad muy pequeña de que dos protones y dos neutrones agrupados se alejen tanto del núcleo que salgan disparados hacia fuera. Esta agrupación de dos protones y dos neutrones es lo que constituye una partícula alfa:

En este proceso se pierde una pequeñísima cantidad de masa, que se convierte en energía de acuerdo con la Teoría de la Relatividad Especial: E=mc² -- >  Energía = Masa

RAYOS BETA
Una partícula beta (β) es un electrón que sale despedido de un suceso radiactivo.  Son electrónes y son rechazados por la placa con carga negativa.

RAYOS GAMA

La radiación gamma o rayos gamma (γ) es un tipo de radiación electromagnética, y por tanto formada por fotones, producida generalmente por elementos radiactivos o procesos subatómicos
Debido a las altas energías que poseen, los rayos gamma constituyen un tipo de radiación ionizante capaz de penetrar en la materia más profundamente que la radiación alfa o beta. Dada su alta energía pueden causar grave daño al núcleo de las células, por lo que son usados para esterilizar equipos médicos y alimentos.


RADIACTIVIDAD NATURAL
Los núcleos que está fuera del cinturón de estabilidad y los que tienen más de 83 protones tienden a ser inestables. La radiactividad es la emisión espontánea de partículas o de radiación electromagnética, o de ambas, por lo núcleos inestables.
La desintregración de un núcleo radiactivo, a menudo es el comienzo de una serie de dacaimiento radiactivo, es decir, una secuencia de reacciones nucleares que dan como resultado la formación de un isótopo estable. 


FISIÓN NUCLEAR
La fisión nuclear es un proceso en el que un núcleo pesado (número de masa > 200) se divida para formar núcleos más pequeños de masa intermedia y uno o más neutrones. Puesto que el núcleo pesado es menos estable que sus productos, este proceso libera gran cantidad de enrgía.
La primera reacción de fisión nuclear que se estudió fue la del uranio-235 bombardeado con neutrones lentos, cuya velocidad es comparable a la de las moléculas del aire a temperatura ambiente.

FUSIÓN NUCLEAR
La fusión nuclear es la combinación de pequeños núcleos en otros más grandes.
Para los elementos más ligeros, la estabilidad nuclear aumenta con el incremento del número de masa. Este comportamiento sugiere que si dos núcleos ligeros se combinan o se fusionan para formar un núcleo más grande y más estable, se liberará una cantidad considerable de energía en este proceso.

NÚMEROS CUÁNTICOS 


Número cuántico espacio-energético
Se relaciona con el tamaño del volumen que ocupa el electrón
Se representa con la letra "n"
Sus valores son enteros y positivos del uno en adelante, pero para los elementos representativos del grupo A van del 1 al 7
Este número cuántico responde a la siguiente analogía:
Imaginemos que tenemos tres pelotas, una de tenis, otra de voly y por ultimo una de basquet, el que tenga menos energía ocupará un determinado volumen (pelota de tenis, n=1); el siguiente (pelota de voly; n=2) con más energía que el anterior ocupará un volumen mayor; y el tercero ocupará un volumen todavía mas grande, así pasa con el electrón, entre más se aleje del núcleo mayor energía y volumen tendrá.

Número cuántico por forma

Determina el subnivel y se relaciona con la forma del orbital

Se representa con la letra "l"

Sus valores van de 0 a n-1 y se les asignan las letras s (2),p(6),d(10),f(14)

Si n=1
l= 1-1=0
l=0
s= esfera
p= pera
d=  trebol
f= moño

Número cuántico por orientación
Se relaciona con las orientaciones que pueden tener los orbitales
Se representa con la letra "m"
Sus valores van de -l a +l pasando por cero
l =1
m= de -1 a +1
m= -1,0,+1 (tres valores)

Añadir leyenda

Número cuántico por giro (spin)

Se relaciona con el giro o movimiento de rotación que el electrón efectúa sobre su propio eje

Como el giro del electrón solamente podrá ser en un sentido o en sentido contrario, este número cuántico se relaciona con la posibilidad de que una orientación del orbital acepto o no al electrón diferencial.

Se representa por "ms"

Sus valores son +1/2 o -1/2

TABLA PERIÓDICA: "Una enciclopedia hecha tabla"

 COMENTARIO


Desde que el hombre comenzó a utilizar los recursos que tenia a su alcance y saber aprovecharlos comenzó entonces la historia de la Química y junto con ella la manera en ordenar todos los elementos que se iban descubriendo. Pero no fue hasta principios del siglo XIX donde el viaje realmente comenzó, para ese entonces los elementos conocidos eran tan sólo 50, nadie se podría imaginar el sinnúmero de sustancias que faltaban por encontrarse e inventarse. Poco a poco fueron surgiendo científicos que lograron darle un orden aproximado de ordenamiento a la tabla: Döbereiner, Alejandro Emilio Beguyer de Chancourtois, Newlands, Mendeleiev, Lecoq de Boisbaudram, Nilson y Cleve, Winkler y finalmente Henry G.J. Moseley quien fue el más acertado y con la que actualmete se rige; propuso el ordenamiento en base al número atómico y sentó las bases a la Ley Periódica Moderna.
Se le llamó Tabla Periódica porque en la vida cotidiana se aplica un proceso que se repite a intervalos constantes de tiempo: el día y la noche, los latidos del corazón, la respiración, entre otros, de esta manera cuando se ordenan los elementos según su número atómico y sus propiedades físicas y químicas, el químico encuentra que estas propiedades se repiten por eso se le llama Tabla Periódica.
Sin embargo aunque grandes hombres han contribuido al avance de la ciencia, la labor no termina, en tanto la curiosidad y la inteligencia de la raza humana no se agote. En este 2011 se consideró de acuerdo a la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada) el año internacional de la Química con el lema: "La Química, mi vida mi futuro", así que para prosperas generaciones, nos toca la ardua labor de seguir fomentando un espíritu de cambio y avance, para el bienestar de la población y del ambiente.  

:)