El oxigeno lo podemos definir como un elemento químico gaseoso, su número atómico 8, su símbolo en química es O y su peso atómico 15.9994, presenta un particular interés al ser el elemento fundamental, en los procesos respiratorios de la mayoría de las células vivas, y también en los de combustión, siendo el elemento más abundante en la corteza terrestre.
El oxigeno ocupa aproximadamente una quinta parte (en volumen) del aire.
Unas de las formas de moléculas diatómicas del oxigeno gaseoso que existe se expresan químicamente como O2, también podemos ver la forma triatómica, que se escribe O3, esta llamada ozono.
Las maneras (formas) que el oxigeno se separa del aire es por destilación fraccionada o licuefacción, si ordenamos las aplicaciones del oxigeno por su importancia estas son
Refinación, refinación y fabricación del acero más diversos metales.
Manufactura de todos los productos químicos por oxidación controlada.
El estudio y apoyo con orientación a la biología y la medicina.
Producción, Minería, y la fabricación de productos de vidrio y piedra.
Podemos describir al oxigeno en condiciones normales como un gas incoloro, insípido e inodoro (carece de olor) liquido azul claro cuando se condensa.
El oxigeno forma parte de un grupo pequeño de gases ligeramente paramagnéticos siendo este el más paramagnético de dicho grupo.
A excepción de los gases inertes casi todos los compuestos químicos pueden ser combinados con el oxigeno, compuestos binarios como el oxigeno y el agua H2O, o el caso de silica, SiO2; componentes principales de la arena.
Aquellos compuestos que poseen más de dos elementos, son más abundantes lo silicatos, ya que constituyen la mayor porción tanto de los suelos y rocas, también abundan en la naturaleza el carbonato de calcio (caliza y mármol), óxido de aluminio (bauxita), sulfato de calcio (yeso) se puede mencionar otros óxidos como el óxido de hierro este es utilizado como metal.
Los efectos del Oxigeno para la salud.
Todos los seres vivos precisan oxigeno para respirar y vivir, pero los excesos de oxigeno no son buenos, la exposición a gran cantidad de oxigeno durante mucho tiempo, puede dañar los pulmones, respirar un 50-100% de oxígeno a presión normal durante mucho tiempo provoca es lo que provoca daños en el pulmón
1.- El átomo en la antigüedad Los filósofos griegos discutieron mucho acerca de la naturaleza de la materia y concluyeron que el mundo era más simple de lo que parecía.
Algunas de sus ideas de mayor relevancia fueron: Leucipo Demócrito En el siglo V a. C., Leucipo sostenía que había un sólo tipo de materia y pensaba que si dividíamos la materia en partes cada vez más pequeñas, obtendríamos un trozo que no se podría cortar más.
Demócrito llamó a estos trozos átomos («sin división»). La filosofía atomista de Leucipo y Demócrito podía resumirse en:
1.- Los átomos son eternos, indivisibles, homogéneos e invisibles.
2.- Los átomos se diferencian en su forma y tamaño.
3.- Las propiedades de la materia varían según el agrupamiento de los átomos.
Empédocles En el siglo IV a. C., Empédocles postuló que la materia estaba formada por 4 elementos: tierra, aire, agua y fuego. Aristóteles, posteriormente, postula que la materia estaba formada por esos 4 elementos pero niega la idea de átomo, hecho que se mantuvo hasta 200 años después en el pensamiento de la humanidad.
1.1.- La teoría atómica de Dalton En 1808, John Dalton publicó su teoría atómica, que retomaba las antiguas ideas de Leucipo y de Demócrito. Según la teoría de Dalton:
1.- Los elementos están formados por partículas diminutas, indivisibles e inalterables llamadas átomos. Dalton estableció un sistema para designar a cada átomo de forma que se pudieran distinguir entre los distintos elementos:
2.- Los átomos de un mismo elemento son todos iguales entre sí en masa, tamaño y en el resto de las propiedades físicas o químicas.
Por el contrario, los átomos de elementos diferentes tienen distinta masa y propiedades.
3.- Los compuestos se forman por la unión de átomos de los correspondientes elementos según una relación numérica sencilla y constante. De la teoría atómica de Dalton se pueden obtener las siguientes definiciones: –
Un átomo es la partícula más pequeña de un elemento que conserva sus propiedades. – Un elemento es una sustancia pura que está formada por átomos iguales. – Un compuesto es una sustancia que está formada por átomos distintos combinados en una relación numérica sencilla y constante.
2.- El átomo es divisible Una vez aceptada la teoría atómica de la materia, los fenómenos de electrización y electrólisis pusieron de manifiesto, por un lado, la naturaleza eléctrica de la materia y, por otro, que el átomo era divisible; es decir, que estaba formado por otras partículas fundamentales más pequeñas.
En esta página puedes ver ejemplos sobre fenómenos de electrización. Los fenómenos eléctricos son una manifestación de su carga eléctrica.
La unidad de carga eléctrica en el SI es el culombio (C). Hay 2 tipos de cargas eléctricas: positiva y negativa. dos cuerpos que hayan adquirido una carga del mismo tipo se repelen, mientras que si poseen carga de distinto tipo se atraen.
La materia es eléctricamente neutra, es decir, tiene la misma cantidad de cada tipo de carga. cuando adquiere carga, tanto positiva como negativa, es porque tiene más cantidad de un tipo que de otro. A finales del siglo XIX y principios del XX, una serie de experimentos permitieron identificar las partículas responsables de la carga negativa (el electrón) y de la carga positiva (el proton). Estos experimentos proporcionaron los datos siguientes sobre la estructura de la materia: –
El átomo contiene partículas materiales subatómicas. – Los electrones tienen carga eléctrica negativa y masa. Cada electrón posee una carga eléctrica elemental. –
Los protones tienen carga eléctrica positiva y mayor masa. – Como el átomo es eléctricamente neutro, hay que suponer que el número de cargas eléctricas negativas (electrones) es igual al número de cargas positivas (protones).
3.- Modelos atómicos En Ciencia, un modelo intenta explicar una teoría mediante una comparación. Un modelo será tanto más perfecto cuanto más claramente explique los hechos experimentales. El modelo es válido mientras explica lo que ocurre en los experimentos; en el momento en que falla, hay que modificarlo.
3.1.- Modelo atómico de Thomson Por ser tan pequeña la masa de los electrones, el físico inglés J. J. Thomson supuso, en 1904, que la mayor parte de la masa del átomo correspondía a la carga positiva, que, por tanto, debía ocupar la mayor parte del volumen atómico.
Thomson imaginó el átomo como una especie de esfera positiva continua en la que se encuentran incrustados los electrones (como las pasas en un pudin). Este modelo permitía explicar varios fenómenos experimentales como la electrización y la formación de iones. –
La electrización: Es el exceso o la deficiencia de electrones que tiene un cuerpo y es la responsable de su carga eléctrica negativa o positiva. – La formación de iones: Un ion es un átomo que ha ganado o ha perdido electrones. Si gana electrones tiene carga neta negativa y se llama anión y si pierde electrones tiene carga neta positiva y se llama catión.
3.2.- Modelo atómico de Rutherford El modelo de Thomson tuvo una gran aceptación hasta que, en 1911, el químico y físico inglés Ernest Rutherford y sus colaboradores llevaron a cabo el «Experimento de Rutherford». En esta página puedes ver cómo este experimento ofrecía unos resultados que no podían explicarse con el modelo de átomo que había propuesto Thomson y, por tanto, había que cambiar el modelo.
En el experimento se bombardeaba una fina lámina de oro con partículas alfa (positivas) procedentes de un material radiactivo y se observaba que: – La mayor parte de las partículas alfa atravesaban la lámina sin cambiar de dirección, como era de esperar. –
Algunas partículas alfa se desviaron considerablemente. – Unas pocas partículas alfa rebotaron hacia la fuente de emisión. Puedes ver el experimento en este vídeo. Aquí tienes otra versión interactiva del mismo experimento. El Modelo atómico de Rutherford o modelo nuclear establece que: –
El átomo tiene un núcleo central en el que están concentradas la carga positiva y casi toda la masa. – La carga positiva de los protones del núcleo se encuentra compensada por la carga negativa de los electrones, que están fuera del núcleo. –
El núcleo contiene, por tanto, protones en un número igual al de electrones del átomo. – Los electrones giran a mucha velocidad alrededor del núcleo y están separados de éste por una gran distancia.
3.3.- Los neutrones La masa de protonesy electrones no coincidía con la masa total del átomo; por tanto, Rutherford supuso que tenía que haber otro tipo de partículas subatómicas en el núcleo de los átomos. Estas partículas fueron descubiertas en 1933 por
J. Chadwick. Al no tener carga eléctrica recibieron el nombre de neutrones. Los neutrones son partículas sin carga y de masa algo mayor que la masa de un protón.
3.4.- Estructura del átomo Según esto, el átomo quedó constituido así: – Una zona central o NÚCLEO donde se encuentra la carga total positiva (la de los protones) y la mayor parte de la masa del átomo, aportada por los protones y los neutrones. – Una zona externa o CORTEZA donde se hallan los electrones, que giran alrededor del núcleo. Hay los mismos electrones en la corteza que protones en el núcleo, por lo que el conjunto del átomo es eléctricamente neutro.
1.- El átomo en la antigüedad
Los filósofos griegos discutieron mucho acerca de la naturaleza de la materia y concluyeron que el mundo era más simple de lo que parecía. Algunas de sus ideas de mayor relevancia fueron:
Leucipo
Demócrito
En el siglo V a. C., Leucipo sostenía que había un sólo tipo de materia y pensaba que si dividíamos la materia en partes cada vez más pequeñas, obtendríamos un trozo que no se podría cortar más. Demócrito llamó a estos trozos átomos («sin división»).
La filosofía atomista de Leucipo y Demócrito podía resumirse en:
1.- Los átomos son eternos, indivisibles, homogéneos e invisibles.
2.- Los átomos se diferencian en su forma y tamaño.
3.- Las propiedades de la materia varían según el agrupamiento de los átomos.
Empédocles
En el siglo IV a. C., Empédocles postuló que la materia estaba formada por 4 elementos: tierra, aire, agua y fuego.
Aristóteles
Aristóteles, posteriormente, postula que la materia estaba formada por esos 4 elementos pero niega la idea de átomo, hecho que se mantuvo hasta 200 años después en el pensamiento de la humanidad.
1.1.- La teoría atómica de Dalton
En 1808, John Dalton publicó su teoría atómica, que retomaba las antiguas ideas de Leucipo y de Demócrito. Según la teoría de Dalton:
1.- Los elementos están formados por partículas diminutas, indivisibles e inalterables llamadas átomos.
Dalton estableció un sistema para designar a cada átomo de forma que se pudieran distinguir entre los distintos elementos:
2.- Los átomos de un mismo elemento son todos iguales entre sí en masa, tamaño y en el resto de las propiedades físicas o químicas. Por el contrario, los átomos de elementos diferentes tienen distinta masa y propiedades.
3.- Los compuestos se forman por la unión de átomos de los correspondientes elementos según una relación numérica sencilla y constante.
De la teoría atómica de Dalton se pueden obtener las siguientes definiciones:
– Un átomo es la partícula más pequeña de un elemento que conserva sus propiedades.
– Un elemento es una sustancia pura que está formada por átomos iguales.
– Un compuesto es una sustancia que está formada por átomos distintos combinados en una relación numérica sencilla y constante.
2.- El átomo es divisible
Una vez aceptada la teoría atómica de la materia, los fenómenos de electrización y electrólisis pusieron de manifiesto, por un lado, la naturaleza eléctrica de la materia y, por otro, que el átomo era divisible; es decir, que estaba formado por otras partículas fundamentales más pequeñas.
En esta página puedes ver ejemplos sobre fenómenos de electrización.
Los fenómenos eléctricos son una manifestación de su carga eléctrica. La unidad de carga eléctrica en el SI es el culombio (C).
Hay 2 tipos de cargas eléctricas: positiva y negativa. dos cuerpos que hayan adquirido una carga del mismo tipo se repelen, mientras que si poseen carga de distinto tipo se atraen.
La materia es eléctricamente neutra, es decir, tiene la misma cantidad de cada tipo de carga. cuando adquiere carga, tanto positiva como negativa, es porque tiene más cantidad de un tipo que de otro.
A finales del siglo XIX y principios del XX, una serie de experimentos permitieron identificar las partículas responsables de la carga negativa (el electrón) y de la carga positiva (el protón). Estos experimentos proporcionaron los datos siguientes sobre la estructura de la materia:
– El átomo contiene partículas materiales subatómicas.
– Los electrones tienen carga eléctrica negativa y masa. Cada electrón posee una carga eléctrica elemental.
– Los protones tienen carga eléctrica positiva y mayor masa.
– Como el átomo es eléctricamente neutro, hay que suponer que el número de cargas eléctricas negativas (electrones) es igual al número de cargas positivas (protones).
3.- Modelos atómicos
En Ciencia, un modelo intenta explicar una teoría mediante una comparación. Un modelo será tanto más perfecto cuanto más claramente explique los hechos experimentales. El modelo es válido mientras explica lo que ocurre en los experimentos; en el momento en que falla, hay que modificarlo.
3.1.- Modelo atómico de Thomson
Por ser tan pequeña la masa de los electrones, el físico inglés J. J. Thomson supuso, en 1904, que la mayor parte de la masa del átomo correspondía a la carga positiva, que, por tanto, debía ocupar la mayor parte del volumen atómico. Thomson imaginó el átomo como una especie de esfera positiva continua en la que se encuentran incrustados los electrones (como las pasas en un pudin).
Este modelo permitía explicar varios fenómenos experimentales como la electrización y la formación de iones.
– La electrización: Es el exceso o la deficiencia de electrones que tiene un cuerpo y es la responsable de su carga eléctrica negativa o positiva.
– La formación de iones: Un ion es un átomo que ha ganado o ha perdido electrones. Si gana electrones tiene carga neta negativa y se llama anión y si pierde electrones tiene carga neta positiva y se llama catión.
3.2.- Modelo atómico de Rutherford
El modelo de Thomson tuvo una gran aceptación hasta que, en 1911, el químico y físico inglés Ernest Rutherford y sus colaboradores llevaron a cabo el «Experimento de Rutherford».
En esta página puedes ver cómo este experimento ofrecía unos resultados que no podían explicarse con el modelo de átomo que había propuesto Thomson y, por tanto, había que cambiar el modelo.
En el experimento se bombardeaba una fina lámina de oro con partículas alfa (positivas) procedentes de un material radiactivo y se observaba que:
– La mayor parte de las partículas alfa atravesaban la lámina sin cambiar de dirección, como era de esperar.
– Algunas partículas alfa se desviaron considerablemente.
– Unas pocas partículas alfa rebotaron hacia la fuente de emisión.
Puedes ver el experimento en este vídeo.
Aquí tienes otra versión interactiva del mismo experimento.
El Modelo atómico de Rutherford o modelo nuclear establece que:
– El átomo tiene un núcleo central en el que están concentradas la carga positiva y casi toda la masa.
– La carga positiva de los protones del núcleo se encuentra compensada por la carga negativa de los electrones, que están fuera del núcleo.
– El núcleo contiene, por tanto, protones en un número igual al de electrones del átomo.
– Los electrones giran a mucha velocidad alrededor del núcleo y están separados de éste por una gran distancia.
3.3.- Los neutrones
La masa de protones y electrones no coincidía con la masa total del átomo; por tanto, Rutherford supuso que tenía que haber otro tipo de partículas subatómicas en el núcleo de los átomos.
Estas partículas fueron descubiertas en 1933 por J. Chadwick. Al no tener carga eléctrica recibieron el nombre de neutrones.
Los neutrones son partículas sin carga y de masa algo mayor que la masa de un protón.
3.4.- Estructura del átomo
Según esto, el átomo quedó constituido así:
– Una zona central o NÚCLEO donde se encuentra la carga total positiva (la de los protones) y la mayor parte de la masa del átomo, aportada por los protones y los neutrones.
– Una zona externa o CORTEZA donde se hallan los electrones, que giran alrededor del núcleo.
Hay los mismos electrones en la corteza que protones en el núcleo, por lo que el conjunto del átomo es eléctricamente neutro.
Poco antes de la toma de la bastilla según la historia, se presenta un libro con el titulo «Traité élementaire de Chimie»(tratado elemental de química), marzo de 1789Lavoisier de 46 años casado con Marie-Anne Pierrette Paulze quien gravo su libro este libro fue editado en vísperas de la revolución Francesa y se le considera el nacimiento de la química como ciencia, es tal su difusión entre los expertos que con el tiempo se convierte en en el documento fundamental de la química moderna ya que la alquimia era en ese entonces las ideas propias que prevalecían.
Lavoisier sigue las ideas de Robert Boyle que exponía su teoría la que da base a empírica, un elemento es aquella sustancia a partir de la cual nunca se han obtenido dos cosas distintas,en su lista de elementos químicos introduce metales y no metales que hoy conocemos, pero también hay algunos que ya desechados como sustancias químicas tales como la luz y «el calórico», también otros como la cal que el no supo como separar y otros tantos «alunina, sílice».
Enuncia el principio de conservación de la materia en el capitulo XIII «en toda operación hay una misma cantidad de materia antes y después de la misma» trabajando con yeso intento mantener la relación de los pesos en las sustancias implicadas en cada reacción química incluyendo los gases.
Desde ese entonces la balanza se torna en una herramienta fundamental para los químicos, con el principio de conservación la química tiene su primer ley cuantitativa con esto adquiere su fundamentacion como ciencia.
Gran parte del texto esta dedicado a la descripciones de compuestos químicos, su mayoría cuantitativas pero tiene excepciones como el ejemplo de lo que trata de composición y las que se refieren a las mediciones relacionadas con el calor.
Tiene en su contenido de modo persistente y sistemática la existencia del oxígeno en el aire, también la formación de óxidos, ya desde el punto de vista químico todos aquellos procesos de respiración, calcinación y combustión, echa por tierra la teoría del Flogisto.
