El Oxígeno

O osíxeno é un gas sen color que condensase nun líquido azul pálido. Debido a que é unha molécula de pequena masa e apenas ten puntos de fusión e ebulición moi baixos. É o elemento máis abundante no planeta xa que forma o 21 % da atmosfera (78% N2). Na cortiza terrestre é o 46 % da hidrosfera (H2O) e o 58 % da litosfera (silicatos, carbonatos, fosfatos, sulfatos, etc.)

Formación do osíxeno atmosférico.

Os gases que formaban a atmosfera primitiva da Terra produxeronse na súa maior parte como consecuencia das erupcións volcánicas. Estas emanacións formaríanse basicamente polo H2O e o CO2 pero non diosíxeno. O osíxeno elemental se tivo que formar a partir destes compostos. Seguramente o osíxeno empezou a formarse por hidrólises de H2O provocadas pola radiación solar. Se pensa que ó redor dun 1% do osíxeno libre pudose producir por este proceso. A maioría do osíxeno formouse como consecuencia da actividade fotosintética das algas mariñas. O aumento da cantidade de osíxeno na atmosfera proporcionou tamén a formación da capa de ozono estratosférico facilitando a evolución da vida do ámbito mariño á superficie terrestre. Os organismos fotosintéticos, plantas, algas, constitúen a fonte renovadora do osíxeno atmosférico implicado nun complexo ciclo de consumo/rexeneración. O O2 atmosférico consúmese pola respiración dos seres vivos e tamén por procesos naturais (combustión) e industriais que producen CO2, sendo rexenerado a partir do CO2 e H2O mediante a fotosínteses.

Descubrimento do osixeno.

Quen primeiro o preparou foi Scheele, un químico sueco, no 1772. O identificou como un dos principais constituíntes do aire e o chamou aire de fogo e aire de vitriolo. Aínda así, a quen se lle considera xeralmente como seu descubridor é a Priestley, posto que publicou seus resultados no 1774, mentres que Scheele retrasou súa publicación ata 1777. Na súa preparación orixinal, Priestley calentou o que hoxe coñecemos como óxido de mercurio, HgO, e observou o desprendemento dun gas. A este gas o chamou aire deflogistizado e observou que aumentaba a brillantez dunha íama. Sen embargo, foi Lavoisier quen recoñeceu no novo gas un elemento e o chamou osíxeno no 1777(do grego oxy genes formador de ácidos).

Propiedades Físicas e Atómicas.

Natureza singular del osíxeno

En varios grupos da Táboa Periódica hai marcadas diferencias entre o primeiro elemento e os demais. Cando o osíxeno comparase co azufre e o resto dos elementos do grupo, as diferencias se fan notar e veñen ocasionadas por:

• O pequeno tamaño do osíxeno e seus ions.


• A menor electronegatividade dos elementos O → Po que implica menor carácter iónico nos seus enlaces. O O é o segundo elemento máis electronegativo por detrás do F. Isto tradúcese nunha grande importancia do enlace de H para algúns compostos con O e practicamente nula para os demais.


• O osíxeno non pode ampliar octeto, mentres que o azufre pode acomodar ata 18 e- na capa n = 3. Isto implica que os índices de coordinación no azufre sexan moi variados e elevados.

Consecuencias:

1. Nos compostos con osíxeno hai un predominio dos enlaces múltiples. Na táboa seguinte danse as contribucions medias σ e π ós enlaces dobres:

A vista da táboa pódense facer algunhas consideracións:

1. O enlace simple (σ) O-O é moi débil (comparado co C-C por exemplo).
2. O osíxeno pode utilizar seus orbitais p para formar fortes enlaces dobres. A formación dun enlace dobre O=O está moito máis favorecida que a formación dun enlace dobre S=S o Se=Se (o aumento de tamaño fai que o solapamento pπ-pπ sexa menos eficaz e a formación dos enlaces dobres está practicamente restrinxida a O e S). Mentres que a química do O está gobernada pola tendencia a formar enlaces múltiples (presentes por exemplo no diosíxeno o no ozono), a de S e o resto dos elementos do grupo está gobernada pola presencia maioritaria de enlaces simples (S8, Se8, α-Se).
3. Los dobres enlaces son máis estables cando se dan entre dos átomos con pequena diferencia de electronegatividade ou cando a suma de electronegatividades sexa elevada.

2. O osíxeno forma moi poucos compostos homo-catenados. Mentres que no osíxeno a tendencia a homocatenación é practicamente inexistente, o S (e en menor medida o selenio) forma innumerables compostos con enlaces S-S (despois do C é o elemento máis versátil en canto á formación de homocadenas).

3. A elevada electronegatividade do osíxeno posibilita a existencia de pontes de hidróxeno e impón carácter iónico en moitas das súas combinacións (óxidos e peróxidos).

4. O osíxeno non posúe orbitais d de baixa enerxía. Isto limita a coordinación a un máximo de 4. Mentres o osíxeno só forma un óxido có fluor, (OF2), o S forma varios (algúns como o SF6 n.c = 6). Podemos racionalizar a formación deste composto dende o punto de vista da teoría do Enlace de Valencia; para formar os 6 enlaces covalentes, o S debe adoptar unha hibridación sp3d2. A ausencia do análogo composto de osíxeno achacase a ausencia de orbitais d de baixa enerxía.

CLASIFICACION PERIODICA DOS ELEMENTOS NA TABÓA PERIÓDICA

Para nomear ben os compostos, é necesario coñecer as características dos elementos segun o seu lugar na táboa periódica.A orde que gardan os elementos na táboa periódica esta baseado en un numero atómico, que é a cantidade de protóns no núcleo do átomo.

As propiedades químicas dos elementos dependen da súa posición electrónica nos distintas capas, polo que todos os elementos que teñen igual número de electróns na última capa teñen propiedades químicas similares.

A táboa periódica agrupa os elementos en conxuntos de elementos según as súas características, os conxuntos máis comúns son:

METAIS

As características dos elementos metálicos son:

- Son bos conductores da calor e da electricidade.

- Presentan brillo metálico.

- En xeral poden ser laminados ou estirados, estas dúas propiedades se coñecen como maleabilidade e ductilidade.

- Normalmente a temperatura ambiente da maioría son sólidos.
- Ó combinarse cos non metais ceden electróns polo que reciben cargas positivas (catións).

NON METAIS:

As características dos elementos non metálicos son:

- Son malos conductores da calor e da electricidade.
- Non son maleables ni dúctiles.
-Cando se combinan con metais adquires cargas negativas (anións).
-Algúns elementos as veces,compórtanse según as condicións como metais ou como non metais, a estes se lles coñece como metaloides.

Na clasificación periódica de dezaoito columnas podemos ver a estes grupos de elementos delimitados, o cal parécenos razoable, xa que as características deles dependen da distribución electrónica, canto máis próximos estean os elementos, maior semellanza terán as súas propiedades,isto débese a que a distribución electrónica ten tamén unha gran semellanza.

Se admitimos que as propiedades químicas dos elementos dependen da localización dos electróns na súa envoltura, temos unha clasificación dos elementos en función da súa distribución electrónica. Nesta clasificación os elementos agrúpanse en catro bloques segundo o tipo de orbital atómico no cal sitúase o seu electrón que os diferenza.

Ós elementos dos grupos S e P se lles coñece como elementos representativos, mentres que ós do grupo D se lle denominan elementos de transmisión externa e os do grupo F elementos de transmisión interna.

O bloque S está formado por dúas columnas, o P por seis, o D por dez e o *F por 14. O número de columnas corresponde ó máximo numero de electróns que pode haber neses orbitais, os elementos colocados nunha mesma columna teñen a mesma cantidade de electróns no último orbital, e o seu electrón diferente estará no mesmo orbital.

Outra clasificación importante para a nomenclatura é a que nos di a valencia dos elementos, o seu estado e o seu número de oxidación.

Existe unha clasificación que sitúa os elementos representativos en oito grupos identificados como A e ós de transición en B. Os elementos representativos son coñecidos así porque o número de grupos representa a cantidade de electróns na súa última capa e a cantidade de electróns nesa capa indícanos a valencia máxima que o elemento pode presentar. A valencia dun elemento refírese á capacidade de combinación que presenta;os non metais relaciónanse co número de átomos de hidróxeno cos que se pode enlazar e no caso dos metais con cantos átomos de cloro se poden enlazar.

Na nomenclatura das substancias inorgánicas resulta moi importante coñecer o estado de oxidación, esta as veces é a valencia cun signo que expresa a carga que adquiriu o elemento ó enlazarse con outros diferentes a el. O estado ou numero de oxidación polo xeral expresa a cantidade de electróns que un átomo aporta a formación de enlaces con outros átomos de elementos diferentes.

Desde la antigüedad los hombres se preguntaron de que están hechas las cosas.El primero fue un pensador griego,Tales de Mileta,que en el siglo VII a.c dijo que todo estaba formado a partir de agua que solidificandose formaba todas las substancias conocidas.Otros pensadores griegos dijeron que la substancia que a partir de ella se formaban el resto de las substancias era otra.Anaximenes penso que era el aire y Heraclito el fuego.

En el siglo V Empedocles reunió las teorias de los anteriores pensadores y dijo cuatro substancias de las q a partir de ellas se formaban todas las substancias conocidas.Los cuatro elementos:aire,agua,fuego y tierra.Aristoteles añadió a estos elementos el quinto:el éter o quintaesencia,que formaban las estrellas.



La ley periodica dice que muchas de las propiedades químicas y físicas de los elementos recurren de manera sistemática con el número átomico creciente.Progresar desde los átomo masl ligeros a los mas pesados ciertas propiedades de los elementos cerca a los intervalos regulares de 2,8,18 y 32.Por ejemplo;el segundo elemento(helio)es muy parecido al su comportamiento químico al décimo(neón).

EL DESARROLLO HISTORICO:

Como resultados de descubrimientos,los científicos podian decir los pesos relativos de los átomos de los elemento que conocian antes.

Gracias al desarrollo de los químicos ingleses Humpry Davy y Miguel Faraday consiguieron el descubrimiento de muchos elementos adicionales.Por el 1829 había suficientes elementos descubiertos para que el químico alemán Jhoann Wolfang Döbereiner de diera cuenta de que algunos elementos con propiedades muy parecidas ocurren en grupos de tres.Por culpa de los pocos elementos conocidos los químicos no eran capaces de darse cuenta de la importacia de los ternos de Döbereiner.

El desarrollo del espectroscopio en 1859 hizo posible el descubrimiento de muchos mas elementos.En 1860,en el primer congreso químico internacional,un químico italiano aclaró que algunos elementos tienen moléculas con dos átomos.Esto les permitió a los químicos formar un listado propio de los elementos.

Estos desarrollos dieron ganas de intentar dar a conocer las propiedades de los elementos.En 1864 un químico britanico les puso numeros a los elementos en orden a los pesos átomico crecientes y anotó que un conjunto determinado de propiedades ocurren en cada octavo lugar.Él nombró a esta repeticion la ley de octavas.El descubrimiento de Newland fracaso,quizá,porque la periodcidad que se observo se limitó a un número pequeño de los elementos conocidos.

Los Átomos

Los primeros en preguntarse de que están hechas las cosas fueron los griegos.



Para entender mejor como están formados los átomos hay que tener en cuenta los siguientes hechos:

• El átomo es la unidad mas pequeña que forma un elemento químico.
• Por lo observado en los experimentos realizados lanzando un átomo contra otro se puede explicar así:

- Un átomo esta formado por un núcleo de carga positiva y varios electrones al rededor del.

• El núcleo esta formado por protones(de carga positiva) y de neutrones (con carga neutra).

La diferencia que existe entre los elementos químicos que se encuentran en la naturaleza es el número de protones y de neutrones que hay en su núcleo.

El comportamiento de un átomo no se puede saber mediante las leyes físicas aplicadas a los objetos extremadamente pequeños, se necesita de la mecánica cuantica para saber lo que pasa dentro de un átomo.

La posición de un electrón en un átomo no se puede saber con seguridad, lo único que sabemos es que puede ser que el electrón se encuentre en un lugar dado.

LOS QUARKS:

Son partículas extremadamente pequeñas que dan lugar a los protones, a los neutrones y a los electrones.

La existencia de los quarks fue propuesta en 1963 por los físicos estadounidenses Murray Gell-Mann y George Zweig.