Peso atómicoMasa de un átomo correspondiente a un determinado elemento químico. Se suele utilizar la uma (u) como unidad de medida. Donde u.m.a son siglas que significan "unidad de masa atómica". Esta unidad también suele denominarse Dalton (Da) en honor al químico inglés John Dalton.
Equivale a una doceava parte de la masa del núcleo del isótopo más abundante del carbono, el carbono-12. Se corresponde aproximadamente con la masa de un protón (o un átomo de hidrógeno). Se abrevia como "uma", aunque también puede encontrarse por su acrónimo inglés "amu" (Atomic Mass Unit).
Las masas atómicas de los elementos químicos se suelen calcular con la media ponderada de las masas de los distintos isótopos de cada elemento teniendo en cuenta la abundancia relativa de cada uno de ellos, lo que explica la no correspondencia entre la masa atómica en umas, de un elemento, y el número de nucleones que alberga el núcleo de su isótopo más común.
En cambio, la masa atómica de un isótopo sí coincide aproximadamente con la masa de sus nucleones. Esta diferencia es debida a que los elementos no están formados por un solo isótopo si no por una mezcla con unas ciertas abundancias para cada uno de ellos. Mientras que cuando medimos la masa de un isótopo en concreto no tenemos en cuenta las abundancias. De todas formas ni siquiera la masa atómica de los isótopos equivale a la suma de las masas de los nucleones. Esto es debido al defecto de masa.
Ejemplo:
Para calcular la masa atómica del litio haremos lo siguiente:
:El litio consta de dos isótopos estables el Li-6 (7,59%) y el Li-7 (92,41%). Así pues los cálculos serán como siguen:
:El valor resultante, como era de esperar, está entre los dos anteriores aunque más cerca del Li-7, más abundante.
categoría:Propiedades químicas categoría:Física nuclear y de partículas
ko:원자 질량
th:มวลอะตอม
MasaLa masa es una propiedad de los objetos físicos que, básicamente, mide la cantidad de materia. Es un concepto central en la mecánica clásica y disciplinas afines. En el Sistema Internacional de Unidades se mide en kilogramos.
Concepto de masa
Estrictamente, la masa se refiere a dos conceptos:
# La masa inercial es una medida de la inercia de un objeto, que es la resistencia que ofrece a cambiar su estado de movimiento cuando se le aplica una fuerza. Un objeto con una masa inercial pequeña puede cambiar su movimiento con facilidad, mientras que un objeto con una masa inercial grande lo hace con dificultad.
# La masa gravitacional es una medida de la fuerza de la interacción gravitatoria del objeto. Dentro del mismo campo gravitacional, un objeto con menor masa gravitacional experimenta una fuerza menor que un objeto con mayor masa gravitacional. Esta cantidad no debe confundirse con el peso.
Se ha demostrado experimentalmente que la masa inercial y la masa gravitatoria son equivalentes (con toda la precisión que podemos llegar a conseguir), si bien son conceptualmente muy distintas.
Masa inercial
La masa inercial viene determinada por la Segunda y Tercera Ley de Newton (véase Mecánica Clásica). Dado un objeto con una masa inercial conocida, se puede obtener la masa inercial de cualquier otro haciendo que ejerzan una fuerza entre sí. Conforme a la Tercera Ley de Newton, la fuerza experimentada por cada uno será de igual magnitud y sentido opuesto. Esto permite estudiar qué resistencia presenta cada objeto a fuerzas aplicadas de forma similar.
Dados dos cuerpos, A y B, con masas inerciales mA (conocida) y mB (que se desea determinar), en la hipótesis que las masas son constantes y que ambos cuerpos están aislados de otras influencias físicas, de forma que la única fuerza presente sobre A es la que ejerce B, denominada FAB, y la única fuerza presente sobre B es la que ejerce A, denominada FBA, de acuerdo con la Segunda Ley de Newton:
:
:.
donde aA y aB son las aceleraciones de A y B, respectivamente. Es necesario que estas aceleraciones no sean nulas, es decir, que las fuerzas entre los dos objetos no sean iguales a cero. Una forma de lograrlo es, por ejemplo, hacer colisionar los dos cuerpos y efectuar las mediciones durante el choque.
La Tercera Ley de Newton afirma que las dos fuerzas son iguales y opuestas:
:.
Sustituyendo en las ecuaciones anteriores, se obtiene la masa de B como
:.
Así, el medir aA y aB permite determinar mA en términos mB, que era lo buscado. Obsérvese que el requisito que aB sea distinto de cero hace que esta ecuación quede bien definida.
En el razonamiento anterior se ha supuesto que las masas de A y B son constantes. Se trata de una suposición fundamental, conocida como la conservación de la masa, y se basa en la hipótesis de que la materia no puede ser creada ni destruida, sólo transformada (dividida o recombinada). Es a veces útil, sin embargo, considerar la variación de la masa del cuerpo en el tiempo: por ejemplo la masa de un cohete decrece durante su lanzamiento. Esta aproximación se hace ignorando la materia que entra y sale del sistema. En el caso del cohete, esta materia se corresponde con el combustible que es expulsado; si tuviéramos que medir la masa conjunta del cohete y del combustible, comprobaríamos que es constante.
Masa gravitacional
Considérense dos cuerpos A y B con masas gravitacionales MA y MB, separados por una distancia |rAB|. La Ley de la Gravitación de Newton dice que la magnitud de la fuerza gravitatoria que cada cuerpo ejerce sobre el otro es
:
Donde G es la constante de gravitación universal. La sentencia anterior se puede reformular de la siguiente manera: dada la aceleración g de una masa de referencia en un campo gravitacional (como el campo gravitatorio de la Tierra), la fuerza de la gravedad en un objeto con masa gravitacional M es de la magnitud
:.
Esta es la base según la cual las masas se determinan en las balanzas. En las balanzas de baño, por ejemplo, la fuerza |F| es proporcional al desplazamiento del muelle debajo de la plataforma de pesado (véase Ley de Hooke), y la escala está calibrada para tener en cuenta g de forma que se pueda leer la masa M
Equivalencia de la masa inercial y la masa gravitatoria
Se demuestra experimentalmente que la masa inercial y la masa gravitacional son iguales -con un grado de precisión muy alto-. Estos experimentos son esencialmente pruebas del fenómeno ya observado por Galileo de que los objetos caen con una aceleración independiente de sus masas (en ausencia de factores externos como el rozamiento).
Supóngase un objeto con masas inercial y gravitacional m y M, respectivamente. Si la gravedad es la única fuerza que actúa sobre el cuerpo, la combinación de la segunda ley de Newton y la ley de la gravedad proporciona su aceleración como
:
Por tanto, todos los objetos situados en el mismo campo gravitatorio caen con la misma aceleración si y sólo si la proporción entre masa gravitacional e inercial es igual a una constante. Por definición, se puede tomar esta proporción como 1.
Consecuencias de la Relatividad
En la teoría especial de la relatividad la "masa" se refiere a la masa inercial de un objeto medida en el sistema de referencia en el que está en reposo (conocido como "sistema de reposo"). El método anterior para obtener la masa inercial sigue siendo válido, siempre que la velocidad del objeto sea mucho menor que la velocidad de la luz, de forma que la mecánica clásica sigue siendo válida.
Históricamente, se ha usado el término "masa" para describir a la magnitud
E/c², (que se denominaba "masa relativista") y a m, que se denominaba "masa en reposo". Los físicos no recomiendan seguir esta terminología, porque no es necesario tener dos términos para la energía de una partícula, y porque crea confusión cuando se habla de partículas "sin masa". En este artículo, siempre nos referimos a la "masa en reposo". Para más información, véase el 'Usenet Relativity FAQ' en la sección de Enlaces Externos.
En la mecánica relativista, la masa de una partícula libre está relacionada con su energía y su momento según la siguiente ecuación:
:.
Que se puede reordenar de la siguiente manera:
:
El límite clásico se corresponde con la situación en la que el momento p es mucho menor que mc, en cuyo caso se puede desarrollar la raíz cuadrada en una serie de Taylor:
:
El término principal, que es el mayor, es la energía en reposo de la partícula. Si la masa es distinta de cero, una partícula siempre tiene como mínimo esta cantidad de energía, independientemente de su momentum. La energía en reposo, normalmente, es inaccesible, pero puede liberarse dividiendo o combinando partículas, como en la fusión y fisión nucleares. El segundo término es, simplemente, la energía cinética clásica, que se demuestra usando la definición clásica de momento cinético.
:
Y sustituyendo para obtener:
:
La relación relativista entre energía, masa y momento también se cumple para partículas que no tienen masa (que es un concepto mal definido en términos de mecánica clásica). Cuando m = 0, la relación se simplifica en
:
donde p es el momento relativista.
Esta ecuación define la mecánica de las partículas sin masa como el fotón, que son las partículas de la luz.
Enlaces externos
- [http://www.ex.ac.uk/cimt/dictunit/ccmass.htm Calculadora de conversión para unidades de MASA (y peso)]
- [http://math.ucr.edu/home/baez/physics/ Usenet Physics FAQ]
- [http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SR/mass.html Does mass change with velocity?]
Categoría:Magnitudes físicas
ja:質量
ko:질량
ms:Jisim
simple:Mass
th:มวล
Átomo
Átomo (Del latín atomum, y éste del griego ατομον, indivisible) es la menor cantidad de un elemento químico que tiene existencia propia, y que no es posible dividir mediante procesos químicos.
El concepto de átomo fue ya propuesto por filósofos griegos como Demócrito y los Epicúreos. Sin embargo fue olvidado hasta que el químico inglés John Dalton revisó la idea en su teoría atómica. En el siglo XIX, gracias a los trabajos de Avogadro, se comenzó a distinguir entre átomos y moléculas. La visión moderna de su estructura interna tuvo que esperar hasta el experimento de Rutherford en 1911 y el modelo atómico de Bohr. Posteriores descubrimientos científicos, como la teoría cuántica, y avances tecnológicos, como el microscopio electrónico, han permitido conocer con mayor detalle las propiedades físicas y químicas de los átomos.
microscopio electrónicoAunque la mayor parte de un átomo es espacio vacío, los átomos están compuestos de partículas más pequeñas. Por conveniencia se suele dividir en:
- núcleo: en el centro, compuesto por los nucleones (protones y neutrones).
- corteza: la parte más externa consistente en una nube de electrones.
El diámetro del núcleo es 100.000 veces más pequeño que el diámetro total del átomo, sin embargo tiene toda la masa atómica concentrada en él, ya que los electrones tienen una masa despreciable.
En el caso de átomos en estado neutro el número de electrones es idéntico al de protones que es lo que caracteriza a cada elemento químico. El número de protones de un determinado átomo se denomina numero atómico y determina su posición en la tabla periódica de los elementos.
Según la composición del núcleo los atomos se nombran:
- Los átomos que tienen el mismo número de protones y distinto de neutrones se denominan isótopos.
- Los átomos que tienen el mismo número de neutrones y distinto de protones se denominan isótonos.
- Los átomos con el mismo número másico se denominan isóbaros.
Las propiedades quimicas de los átomos isótopos son similares, sin embargo las de los isótonos e isóbaros no lo son.
Al hablar de los átomos y sus posibles combinaciones, debemos tener en cuenta algunos que aparecen en la tabla pediódica de los elementos. Estos son:
- Número másico Se representa con la letra A, y hace referencia a la suma de protones y neutrones que se hallan en el elemento.
- Número atómico Se representa con la letra Z, e indica la cantidad de protones que presenta el átomo, que es igual a la cantidad de electrones.
Atomo
Atomo
ja:原子
ko:원자
ms:Atom
simple:Atom
th:อะตอม
Elemento químico
Un elemento químico, o solamente elemento, es una sustancia formada por átomos con el mismo número de protones en el núcleo. Este número se conoce como el número atómico del elemento. Por ejemplo, todos los átomos con 6 protones en sus núcleos son átomos del elemento químico carbono, mientras que todos los átomos con 92 protones en sus núcleos son átomos del elemento uranio.
Actualmente se conocen en el mundo millones de compuestos que se encuentran de manera espontanea en la Naturaleza o que han sido creados por el hombre. Cada uno de estos compuestos es el resultado de la combinación de dos o más de estos elementos químicos.
Se conocen más de 112 elementos. Algunos son muy comunes y necesarios, como el carbono, el oxígeno o el hidrógeno. Otros, creados artificialmente en aceleradores de partículas o en reactores atómicos, son tan raros que sólo existen durante milésimas de segundo.
La ordenación de estos elementos en función de sus propiedades físicas y químicas, da lugar a la llamada tabla periódica. Fue ideada por un químico ruso, Mendeleiev el año 1869. Desde aquella primera tabla que contenía tan sólo 63 elementos hasta la actual que tiene más de 112, se han publicado más de setecientas. La mayoría mantienen el formato clásico, pero también las hay con representaciones bien curiosas, según que incidan en algún aspecto concreto como, por ejemplo, los elementos necesarios para la vida. Existe incluso una tabla futurista que prevé, con todas las reservas, los nuevos elementos que se pueden llegar a crear. Rusos, alemanes y norteamericanos, compiten en la carrera por conseguirlos, una competencia que a menudo genera polémica
Categoría:Química
ja:元素
ko:화학 원소
ms:Unsur kimia
simple:Element
th:ธาตุเคมี
UmaUna unidad de masa atómica, también denominada uma, o Dalton en honor del químico John Dalton, es la más pequeña unidad de masa usada para expresar masas atómicas y masas moleculares.
Equivale a una doceava parte de la masa del núcleo del isótopo más abundante del carbono: el 12C. Se corresponde aproximadamente con la masa de un protón (o un átomo de hidrógeno). Se abrevia como uma, aunque también puede encontrarse por su acrónimo inglés: amu (Atomic Mass Unit).
Las masas atómicas de los elementos químicos dadas en esta unidad suelen ser calculadas con la media ponderada de las masas de los distintos isótopos de cada elemento, lo que explica la aparente no correspondencia entre la masa atómica de un elemento y el número de nucleones que alberga su núcleo.
: 1 uma = 1.67 · 10-27 kg
: 1 g ~ 6 · 1023 uma
Por ejemplo, la masa atómica del silicio es de 28,1 uma.
Numéricamente es igual a la masa atómica expresada en g/mol (gramos por mol), es decir, igual a la masa de NA átomos o moléculas de una sustancia expresada en gramos.
Véase también
- Macromolécula
- Lista de constantes físicas
Categoría:Constantes físicas
categoría:Unidades de masa
ja:原子質量単位
th:หน่วยมวลอะตอม
John Dalton
John Dalton (Cumberland, Reino Unido, 6 de septiembre de 1766 - Manchester, 27 de julio de 1844) químico y físico inglés.
Con 12 años, en 1778, comienza a impartir enseñanza elemental en Cumberland, y a partir de 1780 lo hace en Kendal durante 12 años más.
En 1792, a la edad de 26 años se traslada a Manchester, donde imparte matemáticas y filosofía natural en el New College.
En 1793 inicia sus estudios sobre meteorología, recopilando a lo largo de su vida más de 200.000 anotaciones, y este mismo año publica "Observaciones y Ensayos de Meteorología". En sus estudios sobre la meteorología desarrolla varios instrumentos de medición y propone por primera vez que el origen de la lluvia se encuentra en el descenso de la temperatura. En este ámbito estudia también las auroras boreales, y determina que éstas están relacionadas con el magnetismo de la Tierra.
En 1794 estudia la enfermedad que padece, conocida como "acromatopsia" y posteriormente conocida como "daltonismo" en su honor, y publica Extraordinary Facts Relating to the Vision of Colours. A partir de 1800 pasa a la enseñanza privada y ocupa el cargo de secretario de la Sociedad Filosófica y Literaria de Manchester, que presidirá a partir de 1817.
Fue alumno suyo el también físico James Prescott Joule, que más tarde efectuaría estudios sobre magnetismo y que puso las bases para el desarrollo de las leyes sobre la conservación de la energía (termodinámica).
En 1801 enunció la ley de las presiones parciales y la de las proporciones múltiples.
En 1805 expuso la teoría atómica en la que se basa la ciencia física moderna. Demuestra que la materia se compone de partículas indivisibles llamadas "átomos". También idea una escala de símbolos químicos, que serán luego reemplazadas por la escala de Berzelius.
En 1826 se le concede la Medalla de Oro de la Royal Society de Londres, así como de la Academia Francesa de las Ciencias.
John Dalton fallece en Manchester en 1844 a la edad de 78 años. Más de 40.000 personas acuden al funeral para presentar sus respetos al científico.
Enlaces externos
[http://www.edu365.com/aulanet/comsoc/Lab_quimica/quimics/JohnDalton.htm John Dalton]
[http://redescolar.ilce.edu.mx/redescolar/publicaciones/publi_quepaso/john-dalton.htm John Dalton - Red escolar]
[http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0280-01/Daltonholton.html John Dalton - CICA - España]
[http://www.webpersonal.net/unsitiomas/test_daltonismo.htm Test de daltonismo]
Dalton, John
Dalton, John
ja:ジョン・ドルトン
Carbono
El carbono es un elemento químico de número atómico 6 y símbolo C. Es sólido a temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formación puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas alotrópicas, carbono amorfo y cristalino en forma de grafito o diamante. Es el pilar básico de la química orgánica, se conocen cerca de 10 millones de compuestos de carbono, y forma parte de todos los seres vivos.
Características secundarias
El carbono es un elemento notable por varias razones. Sus formas alotrópicas incluyen, sorprendentemente, una de las sustancias más blandas (el grafito) y una de las más duras (el diamante) y desde el punto de vista económico uno de los materiales más baratos (carbón) y uno de los más caros (diamante). Más aún, presenta una gran afinidad para enlazarse químicamente con otros átomos pequeños, incluyendo otros átomos de carbono con los que puede formar largas cadenas, y su pequeño radio atómico le permite formar enlaces múltiples; así, con el oxígeno forma el dióxido de carbono, vital para el crecimiento de las plantas (ver ciclo del carbono); con el hidrógeno forma numerosos compuestos denominados genéricamente hidrocarburos, esenciales para la industria y el transporte en la forma de combustibles fósiles; y combinado con oxígeno forma gran variedad de compuestos, como por ejemplo los ácidos grasos, esenciales para la vida, y los ésteres que dan sabor a las frutas; además proporciona, a través del ciclo carbono-nitrógeno, parte de la energía producida por el Sol.
y es un elemento tan al pedo
Estados alotrópicos
Se conocen cuatro formas alotrópicas del carbono, además del amorfo: grafito, diamante, fullerenos y nanotubos. El 22 de marzo de 2004 se anunció el descubrimiento de una quinta forma alotrópica (nanoespumas) [http://www.nature.com/nsu/040322/040322-5.html]. La forma amorfa es esencialmente grafito, pero que no llega a adoptar una estructura cristalina macroscópica. Esta es la forma presente en la mayoría de los carbones y en el hollín.
carbones
A presión normal, el carbono adopta la forma del grafito en la que cada átomo está unido a otros tres en un plano compuesto de celdas hexagonales; en este estado, 3 electrones se encuentran en orbitales híbridos planos sp² y el cuarto en el orbital p.
Las dos formas de grafito conocidas alfa (hexagonal) y beta (romboédrica) tienen propiedades físicas idénticas. Los grafitos naturales contienen más del 30% de la forma beta, mientras que el grafito sintético contiene únicamente la forma alfa. La forma alfa puede transformarse en beta mediante procedimientos mecánicos, y ésta recristalizar en forma alfa al calentarse por encima de 1000 ºC.
Debido a la deslocalización de los electrones del orbital pi, el grafito es conductor de la electricidad, propiedad que permite su uso en procesos de electroerosión. El material es blando y las diferentes capas, a menudo separadas por átomos intercalados se encuentran unidas por enlaces de Van de Waals, siendo relativamente fácil que unas deslicen respecto de otras.
enlaces de Van de Waals
A muy altas presiones, el carbono adopta la forma del diamante en el cual cada átomo está unido a otros cuatro átomos de carbono, encontrándose los 4 electrones en orbitales sp³, como en los hidrocarburos. El diamante presenta la misma estructura cúbica que el silicio y el germanio, y gracias a la resistencia del enlace químico carbono-carbono es, junto con el nitruro de boro, la sustancia más dura conocida. La transición a grafito a temperatura ambiente es tan lenta que es indetectable. Bajo ciertas condiciones, el carbono cristaliza como lonsdaleíta, una forma similar al diamante pero hexagonal.
El orbital híbrido sp¹ que forma enlaces covalentes sólo es de interés en química, manifestándose en algunos compuestos, como por ejemplo el acetileno.
acetileno
Los fullerenos tienen una estructura similar al grafito, pero el empaquetamiento hexagonal se combina con pentágonos (y posiblemente heptágonos) lo que curva los planos y permite la aparición de estructuras de forma esférica, elipsoidal y cilíndrica. El constituido por 60 átomos de carbono presenta una estructura tridimensional similar a un balón de fútbol. Las propiedades de los fullerenos no se han determinado por completo y aún se siguen investigando.
A esta familia pertenecen también los nanotubos de carbono, de forma cilíndrica rematados en sus extremos por hemiesferas (fullerenos), y que constituyen uno de los primeros productos industriales de la nanotecnología.
Aplicaciones
El principal uso industrial del carbono es como componente de hidrocarburos; especialmente los combustibles fósiles petróleo y gas natural; del primero se obtienen por destilación en las refinerías gasolinas, keroseno y aceites y es además la materia prima empleada en la obtención de plásticos, mientras que el segundo se está imponiendo como fuente de energía por su combustión más limpia. Otros usos son:
- El isótopo carbono-14, descubierto el 27 de febrero de 1940, se usa en la datación radiométrica.
- El grafito se combina con arcilla para fabricar las minas de los lápices. Además se utiliza como aditivo en lubricantes. Las pinturas anti-radar utilizado en el camuflaje de vehículos y aviones militares están basadas igualmente en el grafito intercalando otros compuestos químicos entre sus capas.
- El diamante se emplea para la construcción de joyas y como material de corte aprovechando su dureza.
- Como elemento de aleación principal de los aceros (aleaciones de hierro).
- En varillas de protección de reactores nucleares.
- Las pastillas de carbón se emplean en medicina para absorber las toxinas del sistema digestivo y como remedio de la flatulencia.
- El carbón activado se emplea en sistemas de filtrado y purificación de agua.
- El carbón amorfo ("hollín") se añade a la goma para mejorar sus propiedades mecánicas. Además se emplea en la formación de electrodos (p. ej. de las baterías). Obtenido por sublimación del grafito es fuente de los fullerenos que pueden ser extraidos con disolventes orgánicos.
- Las fibras de carbón (obtenido generalmente por termólisis de fibras de poliacrilato) se añaden a resinas de poliester donde mejoran mucho la resistencia mecánica sin aumentar el peso.
Las propiedades químicas y estructurales de los fullerenos, en la forma de nanotubos prometen usos futuros en el incipiente campo de la nanotecnología.
Historia
El carbón (del latín carbo, carbón) fue descubierto en la prehistoria y ya era conocido en la antigüedad en la que se manufacturaba carbón mediante la combustión incompleta de materiales orgánicos. Los últimos alótropos conocidos, los fullerenos, fueron descubiertos como subproducto en experimentos realizados con haces moleculares en la década de los 80.
Abundancia y obtención
El carbón no se creó durante el Big Bang porque hubiera necesitado la triple colisión de partículas alfa (núcleos atómicos de helio) y el universo se expandió y enfrió demasiado rápido para que la probabilidad de que ello aconteciera fuera significativa. Donde sí ocurre este proceso es en el interior de las estrellas (en la fase «RH (Rama horizontal)») donde este elemento es abundante, encontrándose además en otros cuerpos celestes como los cometas y en las atmósferas de los planetas. Algunos meteoritos contiene diamantes microscópicos que se formaron cuando el sistema solar era aún un disco protoplanetario.
En combinación con otros elementos, el carbono se encuentra en la atmósfera terrestre y disuelto en el agua, y acompañado de menores cantidades de calcio, magnesio y hierro forma enormes masas rocosas (caliza, dolomía, mármol, etc.).
El grafito se encuentra en grandes cantidades en Estados Unidos, Rusia, México, Groenlandia e India.
Los diamantes naturales se encuentran asociados a rocas volcánicas (kimberlita y lamproíta). Los mayores depósitos de diamantes se encuentran en el continente africano (Sudáfrica, Namibia, Botswana, República del Congo y Sierra Leona. Existen además depósitos importantes en Canadá, Rusia, Brasil y Australia.
Compuestos inorgánicos
(Para los compuestos orgánicos consultar el artículo química orgánica.)
El más importante óxido de carbono es el dióxido de carbono (CO2), un componente minoritario de la atmósfera terrestre (del orden del 0,04% en peso) producido y usado por los seres vivos (ver ciclo del carbono). En el agua forma trazas de ácido carbónico (H2CO3) —las burbujas de muchos refrescos— pero al igual que otros compuestos similares es inestable, aunque a través de él pueden producirse iones carbonato estables por resonancia. Algunos importantes minerales, como la calcita son carbonatos.
Los otros óxidos son el monóxido de carbono (CO) y el más raro subóxido de carbono (C3O2). El monóxido se forma durante la combustión incompleta de materias orgánicas y es incoloro e inodoro; dado que la molécula de CO contiene un enlace triple, es muy polar por lo que manifiesta una acusada tendencia a unirse a la hemoglobina impidiéndoselo al oxígeno, por lo que se dice que es un asfixiante de sustitución. El ión cianuro (CN-), tiene una estructura similar y se comporta como los iones haluro.
Con metales, el carbono forma tanto carburos como acetiluros, ambos muy ácidos. A pesar de tener una electronegatividad alta, el carbono puede formar carburos covalentes como es el caso de carburo de silicio (SiC) cuyas propiedades se asemejan a las del diamante.
Isótopos
En 1961 la IUPAC adoptó el isótopo C-12 como la base para la masa atómica de los elementos químicos.
El carbono-14 es un radioisótopo con una vida media de 5715 años que se emplea de forma extensiva en la datación de especímenes orgánicos.
Los isótopos naturales y estables del carbono, son el C-12 (98,89%) y el C-13 (1,11%). Las proporciones de estos isótopos en un ser vivo o medio concreto se expresan en variación (±‰) respecto de la referencia VPDB (Vienna Pee Dee Belemnite; fósiles cretácicos de belemnites en Carolina del Sur). La δC-13 de la atmósfera terrestre es -7‰. Durante la fotosíntesis, el carbono fijado en los tejidos de las plantas es, sin embargo, significativamente más pobre en C-13 que la atmósfera.
La mayoría de las plantas presentan valores de δC-13 entre -24 y -34‰; otras plantas acuáticas, de desierto, de marismas saladas y hierbas tropicales, presentan valores de δC-13 entre -6 y -19‰ debido a diferencias en la reacción de fotosíntesis; un tercer grupo intermedio constituido por las algas y líquenes presentan valores entre -12 y -23‰. El estudio comparativo de los valores de δC-13 en plantas y organismos puede proporcionar valiosa información relativa a la cadena alimenticia de los seres vivos.
Precauciones
Los compuestos de carbono tienen un amplio rango de toxicidad. El monóxido de carbono, presente en los gases de escape de los motores de combustión y el cianuro (CN) son extremadamente tóxicos para los mamíferos, entre ellos las personas; los gases orgánicos eteno, etino y metano son explosivos e inflamables en presencia de aire. Muchos otros compuestos no son, por el contrario, tóxicos sino esenciales para la vida.
Traducción original de la versión inglesa: [http://enciclopedia.us.es/index.php/Carbono Enciclopedia Libre]
Referencias externas
- [http://www.carbon.es.tt Divulgación sobre ciencia y tecnología de los materiales de carbón, el elemento carbono y sus formas alotrópicas]
- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/C/index.html WebElements.com - Carbono]
- [http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/C.html EnvironmentalChemistry.com - Carbono]
- [http://education.jlab.org/itselemental/ele006.html It's Elemental - Carbono]
- [http://www.vincentherr.com/cf/ Fullerenos y otros estados alotrópicos]; modelos realizados por Vincent Herr.
- [http://www.mtas.es/insht/ipcsnspn/nspn0702.htm Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo de España]: Ficha internacional de seguridad química del carbono.
Categoría: Elementos químicos
ja:炭素
ko:탄소
ms:Karbon
simple:Carbon
th:คาร์บอน
Elemento químico
Un elemento químico, o solamente elemento, es una sustancia formada por átomos con el mismo número de protones en el núcleo. Este número se conoce como el número atómico del elemento. Por ejemplo, todos los átomos con 6 protones en sus núcleos son átomos del elemento químico carbono, mientras que todos los átomos con 92 protones en sus núcleos son átomos del elemento uranio.
Actualmente se conocen en el mundo millones de compuestos que se encuentran de manera espontanea en la Naturaleza o que han sido creados por el hombre. Cada uno de estos compuestos es el resultado de la combinación de dos o más de estos elementos químicos.
Se conocen más de 112 elementos. Algunos son muy comunes y necesarios, como el carbono, el oxígeno o el hidrógeno. Otros, creados artificialmente en aceleradores de partículas o en reactores atómicos, son tan raros que sólo existen durante milésimas de segundo.
La ordenación de estos elementos en función de sus propiedades físicas y químicas, da lugar a la llamada tabla periódica. Fue ideada por un químico ruso, Mendeleiev el año 1869. Desde aquella primera tabla que contenía tan sólo 63 elementos hasta la actual que tiene más de 112, se han publicado más de setecientas. La mayoría mantienen el formato clásico, pero también las hay con representaciones bien curiosas, según que incidan en algún aspecto concreto como, por ejemplo, los elementos necesarios para la vida. Existe incluso una tabla futurista que prevé, con todas las reservas, los nuevos elementos que se pueden llegar a crear. Rusos, alemanes y norteamericanos, compiten en la carrera por conseguirlos, una competencia que a menudo genera polémica
Categoría:Química
ja:元素
ko:화학 원소
ms:Unsur kimia
simple:Element
th:ธาตุเคมี
IsótopoSe denominan isótopos a los núcleos atómicos con el mismo número de protones pero con distinto número de neutrones. Dos isótopos por tanto corresponden al mismo elemento químico, pero tienen un peso atómico distinto. El nombre viene del griego isos, mismo, y topos, lugar, debido a que ocupan el mismo lugar en la Tabla periódica de los elementos.
Los isótopos están compuestos por átomos de un elemento químico cuyos núcleos tienen el mismo número atómico, Z, pero distinto número másico, A.
En la nomenclatura científica, los isótopos se denotan por el nombre del correspondiente elemento, seguido por el número másico, separados habitualmente por un guión, aunque algunos de ellos poseen nombres especiales. Así: hidrógeno-3 o tritio, carbono-12, carbono-14, uranio-238, etc. En forma simbólica, el número de nucleones se añade como superíndice a la izquierda del símbolo químico: 3H, 12C, 14C, 238U.
En el lenguaje común es habitual utilizar la palabra isótopo para referirse a cada especie caracterizada por un determinado conjunto del valor Z y A. Estrictamente, tal especie debería ser denominada núclido, y reservarse la palabra isótopo para los núclidos que pertenecen a un mismo elemento. Así, los núclidos carbono-12 y carbono-14 son isótopos del elemento carbono.
Si la relación entre el número de protones y de neutrones no es el apropiado para obtener la estabilidad nuclear, el isótopo es radiactivo.
Véase también
- Isótopo radiactivo
- Núclido
Categoría:Química
Categoría: Física nuclear y de partículas
ja:同位体
ko:동위원소
simple:Isotope
th:ไอโซโทป
NucleónPartículas componentes del núcleo atómico: neutrones y protones.
Ver también:
- Física
- Mecánica cuántica
- Átomo
- Electrón
Categoría:Física nuclear y de partículas
ja:核子
Litio
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| General |
| Nombre, símbolo, número | Litio, Li, 3 |
| Serie química | Metales alcalinos |
| Grupo, periodo, bloque | 1, 2 , s |
| Densidad, dureza Mohs | 535 kg/m³, 0,6 |
| Apariencia | 125px
Blanco plateado / gris |
| Propiedades atómicas |
| Peso atómico | 6,941 uma |
| Radio medio† | 145 pm |
| Radio atómico calculado | 167 pm |
| Radio covalente | 134 pm |
| Radio de Van der Waals | 182 pm |
| Configuración electrónica | He]2s1 |
| Estados de oxidación (óxido) | 1 (base fuerte) |
| Estructura cristalina | Cúbica centrada
en el cuerpo |
| Propiedades físicas |
| Estado de la materia | sólido (no magnético) |
| Punto de fusión | 453,69 K |
| Punto de ebullición | 1615 K |
| Entalpía de vaporización | 145,92 kJ/mol |
| Entalpía de fusión | 3 kJ/mol |
| Presión de vapor | 1,63x10-8 Pa a 453,7 K |
| Velocidad del sonido | 6000 m/s a 293.15 K |
| Información diversa |
| Electronegatividad | 0,98 (Pauling) |
| Calor específico | 3582 J/(kg·K) |
| Conductividad eléctrica | 10,8x106/m Ω |
| Conductividad térmica | 84,7 W/(m·K) |
| 1º potencial de ionización | 520,2 kJ/mol |
| 2º potencial de ionización | 7298,1 kJ/mol |
| 3º potencial de ionización | 11815,0 kJ/mol |
| Isótopos más estables |
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Valores en el SI y en condiciones normales
(0 ºC y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
†Calculado a partir de distintas longitudes
de enlace covalente, metálico o iónico. |
El litio es un elemento químico de símbolo Li y número atómico 3. En la tabla periódica, se encuentra en el grupo 1, entre los elementos alcalinos. En su forma pura, es un metal blando, de color blanco plata, que se oxida rápidamente en aire o agua. Es el elemento sólido más ligero y se emplea especialmente en aleaciones conductoras del calor, en baterías eléctricas y, sus sales, en el tratamiento de ciertos tipos de depresión.
Características principales
Es el metal más ligero, su densidad es tan sólo la mitad de la del agua. Al igual que los demás metales alcalinos es univalente y muy reactivo, aunque menos que el sodio, por lo que no se encuentra libre en la naturaleza. Acercado a una llama la torna carmesí pero si la combustión es violenta la llama adquiere un color blanco brillante.
Aplicaciones
Por su elevado calor específico, el mayor de todos los sólidos, se emplea en aplicaciones de transferencia de calor y por su elevado potencial electroquímico constituye un ánodo adecuado para las baterías eléctricas. Además tiene otros usos:
- Las sales de litio, partícularmente el carbonato de litio (Li2CO3) y el citrato de litio, se emplean en el tratamiento de la manía y la depresión bipolar, aunque últimamente, se ha extendido su uso a la depresión unipolar.
- El cloruro de litio y el bromuro de litio tienen una elevada higroscopicidad por lo que son excelentes secantes. El segundo se emplea en bombas de calor de absorción, enter otros compuestos como el nitrato de litio.
- El estearato de litio es un lubricante de propósito general en aplicaciones a alta temperatura.
- El litio es un agente aleante empleando en la síntesis de compuestos orgánicos.
- El hidróxido de litio se usa en las naves espaciales y submarinos para depurar el aire extrayendo el dióxido de carbono.
- Es componente común de las aleaciones de aluminio, cadmio, cobre y manganeso empleadas en la construcción aeronaútica, y se ha empleado con éxito en la fabricación de cerámicas y lentes, como la del telescopio de 0,5 m de monte Palomar.
- También tiene aplicaciones nucleares.
Historia
El litio (del griego λιθoς, piedra) fue descubierto por Johann Arfvedson en 1817. Arfvedson encontró el nuevo elemento en la espodumena y lepidolita de una mena de petalita, LiAl(Si2O5)2, de la isla Utö (Suecia) que estaba analizando. En 1818 C.G. Gmelin fue el primero en observar que las sales de litio tornan la llama de un color rojo brillante. Ambos intentaron, sin éxito, aislar el elemento de sus sales, lo que finalmente consiguieron W.T. Brande y Sir Humphrey Davy mediante electrólisis del óxido de litio.
El nombre del elemento proviene del hecho de haber sido descubiero en un mineral, mientras que el resto de los metales alcalinos fueron descubiertos en tejidos de plantas.
En 1923 la empresa alemana Metallgesellschaft AG comenzó a producir litio mediante la electrólisis del cloruro de litio y cloruro de potasio fundidos.
Abundancia y obtención
Es un metal escaso en la corteza terrestre que encuentra disperso en ciertas rocas, pero nunca libre, dada su gran reactividad. Se encuentra en pequeña proporción en rocas volcánicas y sales naturales.
Desde la Segunda Guerra Mundial, la producción de litio se ha incrementado enormemente, separándolo de las rocas de las que forma parte y de las aguas minerales. Los principales minerales de los que se extrae son lepidolita, petalita, espodumena y ambligonita. En Estados Unidos se obtiene de las salinas de California y Nevada principalmente.
Isótopos
Los isótopos estables del litio son dos, Li-6 y Li-7, siendo éste último el más abundante (92,5%). Se han caracterizado seis radioisótopos siendo los más estables el Li-8 con un periodo de semidesintegración de 838 milisegundos y el Li-9 con 178,3 ms de vida media. El resto de isótopos radiactivos tienen vidas medias menores de 8,5 ms.
Los pesos atómicos del litio varían entre 4,027 y 11,0348 uma del Li-4 y el Li-11 respectivamente. El modo de desintegración principal de los isótopos más ligeros que el isótopo estable más abundante (Li-7) es la emisión protónica (con un caso de desintegración alfa) obteniéndose isótopos de helio; mientras que en los isótopos más pesados el modo más habitual es la desintegración beta, (con algún caso de emisión neutrónica) resultando isótopos de berilio.
El Li-7 es uno de los elementos primordiales, producidos por síntesis nuclear tras el big bang. Los isótopos de litio se fraccionan sustancialmente en una gran variedad de procesos naturales, incluyendo la precipitación química en la formación de minerales, procesos metabólicos, y la sustitución del magnesio y el hierro en redes cristalinas de minerales arcillosos en los que el Li-6 es preferido frente al Li-7, etc.
Precauciones
Al igual que otros metales alcalinos, el litio puro es altamente inflamable y ligeramente explosivo cuando se expone al aire y especialmente al agua. Es además corrosivo por lo que requiere el empleo de medios adecuados de manipulación para evitar el contacto con la piel. Se debe almacenar en un líquido hidrocarburo inflamable como nafta. El litio se considera ligeramente tóxico.
Rol biológico
Las sales de litio se emplean en el tratamiento de la depresión y aunque se desconoce el mecanismo concreto de actuación se cree que es por desplazamiento del sodio. El rol biológico del litio no está claro y no existe acuerdo sobre su esencialidad.
Referencias externas
- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Li/index.html WebElements.com - Litio]
- [http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/Li.html EnvironmentalChemistry.com - Litio]
- [http://education.jlab.org/itselemental/ele003.html Es Elemental - Litio]
- [http://www.mtas.es/insht/ipcsnspn/nspn0710.htm Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo de España]: Ficha internacional de seguridad química del litio.
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Categoría:Metales
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Luis BuñuelLuis Buñuel est un réalisateur de cinéma né en Espagne et qui a pris la nationalité mexicaine.
Il est né le 22 février 1900 à Calanda, Aragon (Espagne) ; il est mort le 29 juillet 1983 à Mexico.
Biographie
Enfance
Luis Buñuel est né en 1900 à Calanda (Aragon), dans une petite ville réputée pour son "obscurantisme" religieux.
Il vient au monde dans une famille nombreuse mais riche et doit subir l'éducation jésuite. Toute son œuvre sera marquée par cette contrainte.
La jeunesse
À 17 ans, il part à Madrid pour commencer des études supérieures, il rencontre Salvador Dali et Federico Garcia Lorca, apporte son soutien aux mouvements dadaïste.
En 1925, il vient à Paris. Il arrive à se faire embaucher comme assistant réalisateur de Jean Epstein, sur le tournage, en 1926, de « Mauprat », puis, en 1928, de « La chute de la maison Usher ».
En 1928, financé par sa mère, il tourne son premier film, avec Dali, « Un chien Andalou », il sera projeté en privé pour Man Ray et Louis Aragon qui, étonnés, décident de commander une projection pour le groupe des surréalistes. C'est un très gros succès et le film sera projeté pendant presque un an.
En 1930, « l'âge d'or » fera parler encore plus de Buñuel, une projection fera l'objet d'une agression par des fascistes et provoque un scandale qui aboutit à l'interdiction du film. Cette interdiction ne sera levée formellement qu'en 1981.
Les États-Unis
Entre 1933 et 1935, Buñuel travaille pour des compagnies américaines. La guerre civile qui éclate en Espagne le bouleverse. Il participe à un documentaire pro-républicain « Madrid 36 », puis il se rend aux États-Unis. Il travaille à démontrer l'efficacité et le danger des films de propagande nazis (il utilise en particulier un film de Leni Riefenstahl).
Mais il étale son anticléricalisme et son marxisme et subit des pressions. Finalement Buñuel est contraint de s'exiler au Mexique.
Le Mexique
En 1947, il est au Mexique et reprend alors sa carrière de réalisateur. « Los Olvidados » présenté au Festival de Cannes, est une œuvre remarquable. « El » et « Archibald de la Cruz », ses meilleurs films mexicains sont plein de référence à Sade, à la religion, à la bourgeoisie. « Nazarin » marque l'apogée de sa période mexicaine.
Retour en Europe
Buñuel se voit proposer un tournage en Europe, il s'agit de « Viridiana », qui obtient la palme d'or au Festival de Cannes mais surtout provoque de gros remous politiques, diplomatiques et religieux. Le régime de Franco, après avoir permis le tournage et accepté que le film représente l'Espagne au Festival finit par l'interdire complètement. Les copies espagnoles sont saisies et détruites mais le film est distribué normalement en France
Suivent « L'ange exterminateur », « Le journal d'une femme de chambre » et son dernier film mexicain, le surprenant « Simon du désert ».
Buñuel vient régulièrement tourner en France, en particulier avec Jean-Claude Carrière. Ses films sont toujours aussi puissants et en lutte contre la bourgeoisie dominatrice: « la Voie lactée », « Belle de jour ». Il tourne Tristana en Espagne, à Tolède malgré l'incident provoqué par Viridiana.
Il reçoit l'Oscar du meilleur film étranger pour « le Charme discret de la bourgeoisie » et choisit d'arrêter sa carrière de réalisateur en 1976 avec « Cet obscur objet du désir ».
Filmographie
Certains de ses films français sont signés Luis Bunuel (sans ~). Le titre original espagnol, quand il est différent a été indiqué sous forme (es:)
La période des surréalistes
- Un chien andalou (1928)
- L'Âge d'or (1930)
Les « petits films »
- Terre sans pain (es:Las Hurdes, Tierra Sin Pan) (1932)
- Espagne 37 (es:Espana Leal En Armas) (1937)
- Gran Casino (es:En El Viejo Tampico) (1946)
- Le Grand Noceur (es:El Gran Calavera) (1949)
Les longs métrages
- Los Olvidados (Pitié pour eux) (1950)
- Susana la perverse (es:Susana, carne y demonio) (1950)
- Don Quintin (es:La Hija Del Engano) (1951)
- Pierre et Jean (es: Una Mujer Sin Amor) (1951)
- Une femme sans amour (es: Subida Al Cielo) (1951)
- L'Enjôleuse (es:El Bruto) (1952)
- Robinson Crusoé (es:Aventuras De Robinson Crusoe) (1952)
- El (él) (1952)
- On a volé un tram (La Illusion Viaja En Tranvia) (1953)
- Les Hauts de Hurlevent (es:Abismos de Pasion, Cumbres Borrascosas) (1954)
- Le fleuve de la mort (El Rio y la Muerte) (1954)
- La vie criminelle d'Archibald de la Cruz (es:Ensayo De Un Crimen) (1955)
- Cela s'appelle l'aurore (1956)
- La mort en ce jardin (es:La Muerte En Este Jardin) (1956)
- Nazarin (1958)
- La fièvre monte à El Pao (es:Los Ambiciosos) (1959)
- La jeune fille (1960)
- Viridiana (1961)
- L'Ange exterminateur (es:El Angel Exterminador) (1962)
- Le journal d'une femme de chambre (1963), d'après le roman d'Octave Mirbeau
- Simon du désert (es:Simon Del Desierto) (1964)
- Belle de jour (1966)
- La Voie lactée (1968)
- Tristana (1969)
- Le Charme discret de la bourgeoisie (1972)
- Le Fantôme de la liberté (1974)
- Cet obscur objet du désir (1977)
Buñuel, Luis
Buñuel, Luis
Buñuel, Luis
Buñuel, Luis
ja:ルイス・ブニュエル
ko:루이스 부뉴엘
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