LOS COMPONENTES DE LA MATERIA.

DEL ÁTOMO AL MODELO ATÓMICO.

RADIOACTIVIDAD.

LOS COMPONENTES DE LA MATERIA.

Los elementos químicos que encontramos en la composición química de los seres vivos son variados: carbono, oxígeno, nitrógeno, cloro, azufre, hidrógeno, sodio, potasio, magnesio, calcio, cloro, fósforo, hierro, cobre, zinc, plata, oro, silicio, manganeso, aluminio, estaño, boro, arsénico, yodo y cobalto.

Los procesos biológicos en los que intervienen el oxígeno, carbono y nitrógeno son: Agua (hidrógeno y oxígeno), amoníaco (hidrógeno y nitrógeno) y dióxido de carbono (oxígeno y 2 átomos de carbono), los hidrocarburos (carbono e hidrógeno), los ácidos (carbono, oxígeno e hidrógeno), los alcoholes (carbono, oxígeno e hidrógeno) los aldehidos, cetonas (C,O y H), éteres y ésteres (C, O y H) y amidas y aminas (carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno).

El grupo funcional es la parte de las moléculas que determina sus propiedades y los distintos grupos se reconocen por la manera en que están unidos los átomos de carbono, oxígeno e hidrógeno. Cuando tienen el mismo grupo funcional constituyen una serie homóloga, aunque su composición molecular sea distinta. Por ejemplo: los ácidos forman parte del grupo funcional carboxilo y su sufijo es -oico, así encontramos el ácido ascórbico en los cítricos, que es la vitamina C, el ácido láctico en los tejidos de los seres vivos, el ácido fórmico en la picadura de hormigas, el ácido etanoico o acético en el vinagre, el ácido salicílico en los conservantes de bebidas y jugos.

DEL ÁTOMO AL MODELO ATÓMICO.

Dalton sostenía que:

• La materia es discontinua, o sea, que está formada por pequeñas partículas indivisibles, llamadas átomos.

• Que todos los átomos de un elemento químico son idénticos en tamaño, masa y propiedades químicas, pero que son diferentes a los átomos de otros elementos. Por ej.: los átomos de carbono son iguales entre sí, pero son diferentes a los átomos de cloro y ,ambos a su vez, diferentes a los átomos de oxígenos y así sucesivamente.

• En la combinación de dos sustancias, los átomos no se crean ni se destruyen sino lo que cambia es su distribución en el espacio. Por ej. el agua estaba formada por dos esferas de idéntico tamaño una al lado de la otra. (Hoy sabemos que la molécula de agua está formada por 3 átomos, 2 de hidrógeno y uno de oxígeno y que no tienen el mismo tamaño los de hidrógeno que los de oxígeno).

• Sostuvo que los “átomos compuestos” están constituidos por átomos de elementos distintos que se unen entre sí. Pero él llamó átomos compuestos a los que hoy se denomina molécula compuesta, es decir, aquella formada por dos elementos diferentes. Por ej. el amoníaco sería un átomo compuesto por 2 esferas idénticas, una de hidrógeno y otra de nitrógeno. (Hoy sabemos que el amoníaco es una molécula compuesta por 3 átomos de hidrógeno y uno de nitrógeno.

Sustancias compuestas, formadas por moléculas compuestas, son, por ejemplo, el agua, el amoníaco, la glucosa y sustancias simples, formadas por moléculas simples, son, por ej., el azufre y el diamante.

RADIOACTIVIDAD.

Más tarde el físico inglés Ernest Rutherford demostró, a principios del siglo XX, que el uranio emitía dos tipos de radiaciones: alfa (penetrantes pero débiles) y beta (más penetrantes). (Después se descubrió un tercer tipo de radiación: los rayos gamma, que son radiaciones electromagnéticas, muy penetrantes y que recorren grandes distancias).

Simultáneamente en esa época el matrimonio de químicos Marie y Pierre Curie descubrieron dos sustancias radioactivas: el polonio y el radio.

• Los electrones no son atraídos por el núcleo, sino que se mueven alrededor del él describiendo órbitas circulares.

• Los electrones adquieren energía, se excitan, por efecto del calor o la electricidad. Al adquirir mayor energía pasan de una órbita interior a otra exterior de mayor energía. De esta manera se vuelven inestables. Entonces, para recuperar su estabilidad regresan a la órbita interior, perdiendo la energía adquirida.

• El nivel energético de los electrones depende de la órbita en que se encuentren.

El modelo de la teoría cuántica (originada en los estudios de Max Planck y desarrollada luego magistralmente por Einstein) sostiene:

• Los electrones giran en orbitales, que es la zona del espacio que rodea al núcleo.

• Dentro del orbital el electrón cambia la dirección del movimiento pero no su sentido.

• Todos los electrones presentes en un átomo no tienen la misma energía, los que se mueven más cerca del núcleo tienen menos energía que los que están más alejados de él. Por lo tanto, se pueden definir distintos niveles de energía y cada nivel presenta, a su vez, subniveles. Éstos pueden tener de 1 a 7 orbitales. Cada orbital no posee más de 2 electrones.

Los metales no reactivos son: 1) los metales de transición, los cuales, a diferencia de los reactivos son brillantes y de consistencia dura, como la plata, el zinc, oro, cobre, titanio, tungsteno; y 2) los metales pobres que tienen aspecto similar a los reactivos pero baja reactividad, o sea, que no reaccionan fácilmente ante otras sustancias. Por ej.: el aluminio, estaño, antimonio, bismuto.

Importancia biológica del calcio: participa en la contracción muscular, forma el tejido óseo y los dientes. Es importante durante el embarazo, la lactancia, infancia y el período de crecimiento. También en la tercera edad para evitar la osteoporosis y, por consiguiente, la fractura de los huesos en las personas mayores. Hay alimentos como los lácteos y sus derivados (leche, yoghurts, quesos) que incorporan al organismo las dosis necesarias, por eso es importante una buena alimentación,. rica en calcio, ya que si bien se pueden tomar pastillas como suplementos del calcio, la asimilación ideal del mismo por el organismo es mediante los alimentos.

Importancia biológica del sodio: el sodio es indispensable como alimento, no podemos vivir sin sodio y sin glucosa. Por supuesto que el exceso de sodio también es malo, provoca hipertensión (con riesgo en los enfermos cardiovasculares), manchas en los dientes, retención de líquidos (ya que fija el agua en el organismo), deshidratación. Por eso una dieta sana significa sodio (cloruro de sodio) en las comidas, pero en pequeñas o escasas cantidades. En los días de mucho calor de verano es aconsejable administrar alimentos salados (caldos, jamón crudo) a las personas mayores y a los niños a fin de evitar las secuelas del golpe de calor y la deshidratación.

El bicarbonato de sodio también tiene aplicaciones medicinales en la salud bucal (limpieza y conservación de los dientes y de su estado sanitario) y en aplicaciones medicinales ante trastornos del aparato digestivo.

Importancia biológica del potasio: participa también en la contracción muscular ya que su carencia o su disminución (producida por la práctica intensa de un deporte) ocasiona severos calambres. Con una rápida administración de potasio (por ej. bananas) se suple momentáneamente esa carencia.

Cueto Rúa - Frías -

Herrera - Muñoz - Quintana

2º 3ª

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