Organización de los elementos de la Tabla Periódica

La Tabla Periódica es el ordenamiento de los elementos de acuerdo con su número atómico creciente. Se ha observado que al estudiar las propiedades físicas y químicas de los elementos se forman grupos o familias que poseen propiedades semejantes.
Estos elementos se distinguen por su gran actitud química la cual hace que no se encuentren libres en la naturaleza, sino formando compuestos. En la tabla periódica, los elementos con propiedades químicas semejantes se encuentran unos debajo de otros formando columnas llamadas grupos o familias observándose 18 grupos en total.

Los elementos que actualmente se conocen no se encuentran en el mismo grado de abundancia en la naturaleza, más aun, algunos han sido sintetizados recientemente en reactores nucleares y existen en cantidades muy pequeñas.
Una de las relaciones más importantes en química: los átomos de los elementos de un mismo grupo tienen el mismo numero de electrones de los grupos en el sistema de numeración IA, IIA, ect.
Propiedades periódicas de los elementos
El termino periódico significa: con relación o intervalos regulares.
En el caso de la tabla periódica, al igual que en los ejemplos mencionados, las propiedades de los elementos se repiten periodo tras periodo. Así, uno inicia con un metal alcalino y termina con un gas noble.
Las propiedades físicas y químicas son propiedades que se repiten en grupo o familia.
En 1869 Mandeleiv elaboró una clasificación llamada Tabla Periódica, basada en la repetición de las propiedades físicas y químicas en grupos de elementos y los ordenó en forma ascendente de sus masas atómicas. Enunció una ley periódica que relaciona las propiedades de los elementos con sus masas atómicas.
En 1913 Moseley modificó la Tabla Periódica al ordenar a los elementos de acuerdo a sus números atómicos (cargas nucleares) y estableció que las propiedades de los elementos (esta repetición) son función periódica de sus números atómicos.
La tabla periódica permite observar una repetición en cuento a las propiedades de los elementos. De acuerdo con la ubicación de un elemento de la tabla periódica, se puede predecir la variación de algunas propiedades similares o intervalos regulares cuanto a los elementos.
De acuerdo con la ubicación de la tabla periódica, se puede predecir la variación de algunas propiedades entre las que se encuentran: la energía o potencial de ionización, el radio atómico y la electronegatividad.
Energía potencial de ionización
Se entiende por energía o potencial de ionización como la energía que es necesaria para arrancar un  electrón y adquirir carga positiva. Esta energía será cada vez mayor cuando más fuertemente unido o ligado este al electrón al átomo. Los factores que influyen son la carga del núcleo, la distribución electrónica y el número de capas o niveles electrónicos.
Radio Atómico
Se entiende por radio atómico como la distancia que existe del núcleo de un átomo a su electrón más lejano. Su variación en la Tabla Periódica es la siguiente:

1. En un grupo o familia, a medida que descendemos va aumentando el número de niveles que poseen los átomos y con ello su tamaño y su carga nuclear.
2. En un periodo de izquierda a derecha aumenta la carga del núcleo más no el número de niveles, por lo tanto, aumenta la atracción del núcleo hacia los electrones provocando una disminución del radio atómico.

Electronegatividad
La electronegatividad es la tendencia que posee un átomo de atrer hacia el los electrones de su enlace. Esta es una propiedad que poseen todos los elementos en la tabla periódica, excepto la familia de los gases nobles (VIII)

1. En un grupo o familia, la electronegatividad disminuye con el aumento del número de niveles.
2. En un periodo, al aumentar la carga nuclear y al acercanos a la distribución de un gas noble, aumentará la tendencia a atarer los electrones en un enlace.

Carácter Metálico
Los elementos metálicos son aquellos que poseen pocos electrones en su capa externa (de 1 a 3) y tienen tendencia a cederlos para formar iones positivos, es decir, tienen bajo potencial de ionización y poca electronegatividad.
Tienen tendencia a ganar electrones para estabilizarse adquiriendo distribución de gas noble y dando lugar a iones negativos.
El carácter metálico aumenta, por lo tanto, hacia la izquierda y hacia abajo en la tabla periódica.
Los Gases Nobles
Cabe destacar a los elementos del grupo VIIA, los gases nobles o inertes llamados así por su falta de reactividad. Por eso mismo, tienen algunos usos prácticos, porque no son reactivos. A pesar de que estos elementos se encuentran el la naturaleza, no se ha encontrado un sólo compuesto de origen natural.
-QUIMICA I, ANTONIO RICO, ROSA ELBA, P. 164-174

Reacciones del grupo AI ante el agua

¿Por qué el agua es un recurso Vital?

El agua apareció al poco tiempo que se formó el agua. Así que podemos decir que en el agua se formó la vida y de esta sigue dependiendo; la importancia en la iniciación de la vida esta presenta en todas las funciones de los organismos vivos, tanto vegetales como animales.
Este líquido tiene una importancia fundamental para los seres vivos, puesto que es el medio en el cual tienen lugar los procesos vitales. En efecto, todos los seres vivientes contienen agua y, por lo general, es su componente más abundante. Así, por ejemplo, en los vegetales superiores, entre 80 y 85 por ciento es agua y en el hombre adulto el porcentaje supera el 60 por ciento.
Las funciones del agua en  el organismo tienen su equivalente fuera de él. El agua que bebemos y con la que nos aseamos es un disolvente, que también sirve para eliminar nuestros desechos.
El ser humano puede soportar varios días sin comer, sin agua no puede sobrevivir por más de 10 días. Algunas bacterias pueden vivir sin oxígeno, pero ninguna forma de vida puede existir sin agua.
Casi todas las reacciones del cuerpo humano, así como otras muchas reacciones importantes sobre la Tierra, se llevan acabo en ambiente acuoso. Sin agua, esas reacciones no se realizarían o se efectuarían lentamente.
Así, es tal su importancia que se puede afirmar que sin ella no habría vida en el planeta, en la forma en que la conocemos. Pero aun en nuestras fantasías de ciencia ficción es difícil imaginar la vida de cualquier especie sin ella.
Por lo anterior, la vida, como la conocemos, depende de una sustancia química única y que es al mismo tiempo uno de los compuestos más comunes en nuestro planeta: el agua.
Importancia del agua como recurso vital
"El agua es la fuente de todas las cosas", esta familiar pero asombrosa sustancia llamada agua, es con mucho, el más importante de los recursos naturales de nuestro planeta. Cubre alrededor del 71% de su superficie y le da ese color azul que vemos en las fotografías tomadas desde el espacio. Este líquido es incoloro en pequeñas cantidades; en grandes masas adopta un color azul debido a que te retiene determinadas radiaciones.
Durante un año promedio cae suficiente precipitación sobre los continentes para cubrir toda el área terrestre a una profundidad de mas de 70 cm. Pero este líquido, afortunadamente no cae todo a la vez, ni se distribuye uniformemente porque las corrientes de la atmósfera proporcionan cantidades excesivas en algunos lugares y en otros prácticamente no llueve.
 A escala mundial la cantidad de agua dulce es realmente pequeña. La mayor proporción de agua en el planeta, 97.1 por ciento del total, que son 1360 millones de km, es agua salada, ya que contiene 3.3 gramos de sales disueltas por cada 100 gramos de disolución, por lo que sería necesario darle un tratamiento previo para poder usarla como agua dulce.
Ciclo hidrológico
La mayor cantidad de agua que cae a la Tierra lo hace en forma de lluvia. Al caer sobre el suelo, la mayor parte de ella se filtra y penetra directamente hacia el fondo para unirse a los mantos subterráneos. La lluvia que cae sobre terreno inclinado fluye hacia el los lagos y ríos en forma de riachuelos y arroyos.
Pero, ¿De dónde viene la lluvia? El calor del sol evapora el agua de los océanos, ríos, lagos o del suelo; al evaporarse, se libera de algunos de sus contaminantes que están disueltos en ella. El agua evaporada sube al atmósfera, que es más fría que la superficie terrestre. Al enfriarse en las alturas el vapor se condensa y forma diminutas gotas que en grandes cantidades se convierte en nubes. El viento transporta las nubes de un lugar a otro, llevando el agua hacia otras regiones. Cuando ocurren cambios de temperatura y presión en la atmósfera, el agua condensada se enfría formando gotas de mayor tamaño: la lluvia, el granizo o la nieve. La mayor parte del líquido se evapora, regresa a ña atmósfera y vuelve a precipitarse. A esta secuencia de eventos se le llama ciclo hidrológico; que consiste en tres fases principales: la precipitación, la evaporación y el flujo, tanto superficial como subterraneo. Cada una de estas fases involucra transporte, almacenamiento temporal y cambios de estado de agregación, dependiendo de varios factores, como son la temperatura a la que se encuentra el agua, la latitud de la zona geográfica y la época del año.
Un ejemplo de cómo funciona se encuentra en este link: https://www.youtube.com/watch?v=9LVXk0sFauM

¿Cómo debe de ser el agua apta para el consumo humano?
El agua es indispensable para la vida y la que usamos  para consumo humano debe tener ciertas características: que posea ciertas sales disueltas y que éstas no rebasen determinadas cantidades y que la cantidad de bacterias patógenas sea tal que no represente un riego para la salud. Bajo este criterio es posible que cierta agua sea dañina para ser bebida pero útil en la industria. Así, el criterio de contaminación del agua está en función del uso que se le asigne.
Los químicos participan en todas las etapas de la producción de agua potable: en limpiar el agua antes de que llegue a nosotros, en monitorear la pureza de las muestras para verificar y controlar la calidad del agua que llega hasta tu casa. Así como analizan su pureza los químicos idean nuevas formas de limpiarla. Un nuevo método hace uso de la luz ultravioleta en lugar de usar cloro para matar bacterias dañinas.
¿Es suficiente su tratamiento para su consumo?
A pesar de los procesos de tratamiento de agua, aún pueden permanecer  en el agua tratada pequeñas cantidades de materias indeseables.
Algunos contaminantes son extremadamente difíciles de remover, la solución es evitar que lleguen al agua: aceites, solventes de pintura y pesticidas. Muchos limpiadores de tipo casero contienen sustancias químicas causticas que empeoran la calidad del agua. En este último caso, se pueden recurrir a métodos alternativos para la limpieza del hogar.
Investigadores de la UNAM han alertado de los graves problemas de contaminación y salud pública debido a que 70% de las aguas residuales producidas en nuestro país no se tratan. Esto implica que se utilice agua potable en aplicaciones que no requieran tal calidad del agua. Si se tratara, podría utilizarse en el lavado de autos, mantenimiento de instalaciones industriales o en riego de áreas verdes. Actualmente hay muy pocas plantas de tratamiento de aguas residuales en la ZMCM; la UNAM cuenta con una planta experimental. Si quieres ver más acerca de cómo funciona esto dirígete al link
https://www.youtube.com/watch?v=iudhRDqUD9k
Disponibilidad Mundial
Comos e dijo anteriormente, en realidad no se dispone de mucha agua para las actividades humanas. El panorama se complica si tenemos en cuenta que el líquido no esta distribuido de manera homogénea en el planeta. Existen regiones en las que abunda y otras no. Los países  más ricos en este recurso son Canadá, Estados Unidos, Rusia y Brasil, los cual poseen 42% de toda el agua renovable que hay en el planeta. Sin embargo, en estos países sólo habita una quinta parte de la población mundial.
A nivel mundial nuestro país es considerado pobre en este recurso, ya que la ONU establece que los países con disponibilidad de agua inferior a 5000 metros cúbicos por habitante al año son pobres en agua.
El término disponibilidad es un criterio universal. El valor resulta de integrar en una fórmula la precipitación promedio anual de la región, la superficie de esa zona, porcentaje de escurrimiento y el aprovechamiento, el volumen de extracción y la población que ahí vive.

¿Qué acciones podemos hacer para cuidar el agua?
Debemos tomar en cuenta las siguientes acciones:

• Cerrar la llave del agua cuando no se emplee.
• No dejarla correr al cepillar los dientes.
• Las lavadoras de trastes o ropa deben funcionar sólo cuando tengan una carga total.
• Limitar el tiempo de baño a diez minutos o menos.
• Tomar duchas en lugar de baños (al tomar baños, limitar la cantidad de agua usada)
• Colocar una botella tapada llena de agua o piedras en el excusado para reducir su consumo.
• No emplear el excusado para tirar basura.
• Al lavar los trastes a mano, debe usarse un fregadero lleno de agua para enjuagar en lugar que corra el agua.
• Emplear una escoba en lugar de una manguera con boquilla o cubetas de agua para la limpieza.
• Regar el jardín por la mañana o por la tarde cuando el agua no se evapore con tanta rapidez. Asegúrate de que caiga sobre la vegetación y no sobre las calles o las aceras.
• Arreglar las fugas.
• Instalar una regadera con ahorrador de agua

Actividad de la pagina

Método de Separación de Mezclas

Tabla que lo muestra

Mezcla Heterogénea

Mezcla heterogénea de 4 componentes y dos fases

Se separan las lentejas por decantación

Se separa el agua y el aceite por decantación

se separa el alcohol y el agua por destilación

I. Crear una mezcla heterogénea de dos fases líquidas y una sólida de 4 componentes.

II. 1 líquidos inmiscibles       2 líquido miscible.

      1 sólido insoluble. Filtración : 1 líquidos inmiscibles 2 miscicible. Decantación: 2 líquido miscibles Destilación: se separan los líquidos miscibles

III. Se observo como se separó el sólido con la filtración de ahí se decanto el aceite y el agua, luego se destilo el alcohol y el agua registrando diferentes puntos de ebullición:

Como se puede observar de 6 a 8 minutos la temperatura se mantiene constante.

IV. Se tenía una mezcla la cual pudimos separar con ayuda de diversos métodos a nuestro sólido lo filtramos haciendo que sólo quedaran los líquidos al líquido inmiscible se le decantó y finalmente a los líquidos miscibles se les destilo separando así el agua del alcohol.

V. Cuando se tiene una mezcla heterogénea no necesariamente necesitaras sólo un método para poder separar sus componentes a veces será necesario separarlo por partes con diversos métodos por lo tanto se debe de ser sumamente cuidadoso con los métodos que elegimos para separar

Método de Experimentación

Todas las ciencias naturales, incluyendo la química, iniciaron mediante los conocimientos adquiridos por la experiencia diaria, y después de numerosas investigaciones, se legó al conocimiento científico; que es el resultado de la interrogación continua de todas las ramas de la ciencia y el progreso de la tecnología. Debemos entender entonces que la química utiliza un método que implica un orden o un procedimiento, tanto para integrar hechos y verdades científicas como para obtenerlas, la cual incluye los siguientes aspectos:

1.Planteamiento del problema: Situación o hecho que nos va a conducir al diseño de una estrategia para una solución.

2.Planteamiento de la hipótesis: Es una posible respuesta a la solución de la problemática o problema a resolver, es decir, el cuestionamiento que nos hacemos con relación a un hecho. 

3.La experimentación:Formular una hipótesis permite a los científicos concentrarse en el siguiente  paso que es el experimento. Éste es un conjunto de observaciones controladas que ponen a prueba la hipótesis, implica la reproducción de un hecho bajo las condiciones en que se leva acabo. A estas condiciones se les denomina Variables.

4.La observación: Implica fijar cuidadosamente nuestra atención, con el fin de recopilar información, por  lo que es necesario aprender a observar con cuidado y con un fin determinado.

5. Análisis de los resultados: Los datos obtenidos deberán ser analizados  cuidadosa y sistemáticamente, ya que su interpretación nos permitirá obtener conclusiones y ampliar nuestro conocimiento.

6. Obtención de conclusiones: Con el análisis de los resultados obtenidos a partir de la experimentación se tendrán los elementos de carácter  científico para afirmar si nuestra hipótesis es falsa o verdadera, lo que permitirá establecer conclusiones.
-QUIMICA I ANTONIO RICO PAG 24-25

10 Moléculas de un elemento

5 moléculas de un compuesto

Mezcla Homogénea con una un elemento atómico, uno molecular y un compuesto

Mezcla Heterogénea con dos compuestos y dos elementos atómicos

¿Por qué se contamina el agua?

El agua sirve para más cosas de las que creemos, por ejemplo: conducir nutrimentos y desechar sustancias en los cuerpos vivos, casi todas las reacciones químicas que se producen en nuestro cuerpo  se realizan en el medio acuoso. Sin agua sería imposible pensar en lo más mínimo, ya que nuestro cerebro es sobre todo agua. En pocas palabras sus propiedades la hacen indispensables para la vida.
Y es que el agua está en todas partes es más, ¡Cubre las dos terceras partes de mundo!
Pero eso nos significa que sea eterna y la zona metropolitana de México parece no tomarlo en cuenta, un ejemplo es el consumo promedio por persona en el DF es de 364 litros al día; mientras que un habitante del Estado de México gasta en promedio 250 litros de agua diarios. Esto resulta súper excesivo sobre todo si consideramos que  cualquier habitante de países europeos usa en promedio 120 litros de agua.
Existen muchas formas de gastar agua que aveces no nos damos cuenta como los usos indirectos esto es cualquier cantidad de agua que se requiere para producir cualquier producto de origen vegetal o industrial. Pero todo esto se remonta a algo más profundo:
Con el avance de las culturas se fueron desarrollando tecnologías para el transporte del agua hasta grandes distancias y para su uso y rehúso adecuado. Todo esto favoreció el aumento de la población humana. Este incremento implica el abastecimiento de una sorprendente cantidad de bienes servicios, que en su producción utilizan y contaminan grandes cantidades de agua.
La palabra contaminar se entiende como "ensuciar" o "envenenar" pero en otros ámbitos

implica otras cosas como en la química que quiere decir que una sustancia está mezclada con otra de modo que ninguna es pura. Así que en pocas palabras el agua es sólo agua con otras sustancias deseables o indeseables que pueden estar suspendidas o disueltas. Algunas dan al agua un placentero sabor, como el agua mineral de manantial. Pero otras sustancias en el agua pueden provocar mal olor o sabor o aun peor alguna enfermedad.
En general, la actividad humana contamina de manera directa o indirecta: la primera es cuando vertemos sustancias nocivas directamente en ella; la segunda es cuando los desechos que depositamos en el suelo (basura, sustancias toxicas etc) se filtran en el subsuelo y contaminan los mantos acuíferos. Hay varios tipos de contaminación: Urbana, Industrial y Agropecuaria.
La contaminación del agua es algo que nos debe importar a todos . La preservación de este recurso natural es vital para la supervivencia de la humanidad.
-QUIMICA I ANTONIO RICO, ROSA PEREZ ORTA, UNAM Y CHH, 15-21