La teoría del Big Bang y otras por Universidad San Martín de Porres - muestra HTML

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U N I V E R S I D A D D E

SAN MARTIN DE PORRES

FACULTAD DE MEDICINA HUMANA

DEPARTAMENTO ACADEMICO DE CIENCIAS BASICAS

SEPARATAS DE LECTURA Y EJERCICIOS

ASIGNATURA: QUIMICA BIOLOGICA

PROFESORA RESPONSABLE :

Dra. Helda Del Castillo Cotillo

PRIMER SEMESTRE - PRIMER AÑO

AÑO ACADEMICO

2006

Lima – Perú.

LECTURA Nº 1

LA TEORIA DEL BIG BANG

Cuando se hace una excursión matemática al pasado una cosa muy llamativa sucede. Mientras más lejos se va hacia atrás en el tiempo, más compacto era el universo y más rápida era su expansión. De hecho, la relatividad general indica que hace aproximadamente 10 ó 20 mil millones de años el universo estaba infinitamente contraído: la distancia entre dos puntos cualesquiera era cero, la densidad de la materia era infinita y el volumen del universo entero era cero. De acuerdo a este cuadro el universo pasó a estar en un estado muy singular, el momento de su origen, que es llamado el "big bang" ("gran explosión").

No sólo la materia se generó a causa del big bang, sino que también se formó la estructura espacio-tiempo. El espacio fue disminuyendo a cero su volumen en el momento del big bang, y antes del big bang no había un

"antes" .

En el primer segundo después del big bang (aproximadamente) la materia en el universo era muy caliente y densa. Las partículas elementales sumamente enérgicas, estables e inestables, estaban presentes en gran número. Sin embargo, después de ese segundo la expansión y el enfriamiento del universo actuaron tan rápidamente que la mayoría de las partículas inestables se deterioraron. Durante los siguientes 15 minutos tuvieron lugar las reacciones nucleares. La teoría indica que aproximadamente un cuarto de la masa original de protones y neutrones en el universo se convirtió en helio en ese momento. Esta porción de helio está en buen acuerdo con su abundancia observada en el universo presente. Después de 15 minutos la densidad y la temperatura de la materia habían decaído tanto que ninguna reacción nuclear extensa pudo ocurrir hasta mucho después en la evolución del universo cuando las

estrellas fueron formadas.

Todo este tiempo, la materia estaba por todas partes absorbiendo y emitiendo radiación electromagnética, y el naciente universo estaba lleno con una "sopa" homogénea de materia y radiación. Así como el color, o la frecuencia, de la radiación termal emitida por un cuerpo caliente está asociado con su temperatura, también la frecuencia de esta radiación cósmica estaba asociada con la temperatura del universo naciente.

Cuando el universo se expandió y enfrió, la frecuencia de esta radiación primordial bajó hasta la observada actualmente, que debe corresponder a una temperatura de sólo unos grados por encima del cero absoluto. Así, si la teoría del big bang predicha por relatividad general es correcta, el universo debería estar lleno de un mar uniforme de radiación electromagnética de temperatura muy baja.

Precisamente algo semejante a "radiación cósmica de fondo" fue descubierta en 1965 por los radio-astrónomos estadounidenses Arno A.

Penzias y Robert W. Wilson. Fue establecido posteriormente que esta radiación llega a la Tierra de todas las direcciones en igual proporción. La existencia de esta radiación es una confirmación de la teoría del big bang que la predice y documenta de la manera más simple. Además, el alto grado de isotopía de la radiación proporciona una firme evidencia de que el universo es homogéneo e isotrópico, como se supuso. En 1992, después de que el apoyo para la teoría del big bang había disminuido debido al creciente apoyo para las teorías rivales como la teoría del Estado Sostenido, más evidencia de la exactitud de la teoría del big bang fue encontrada. El satélite Explorador del Fondo Cósmico ( COBE) descubrió diminutas diferencias de temperatura en la radiación de microonda proveniente de las espigadas nubes de gas rodeadas ligeramente por vendas menos densas de materia colocadas en una clase de efecto de onda. Se piensa que el arreglo ondeante es una consecuencia del big bang.

¿Cuál es el futuro del Universo?

Según las ecuaciones de Einstein, en consideración a un cierto valor crítico para la densidad de la materia del universo, se presentan tres posibilidades para el futuro del universo:

Si la densidad media de la materia en el universo es igual al valor crítico, entonces el universo se expandirá a una velocidad siempre lenta y eventualmente dejará de expandirse.

Si la densidad media está por debajo del valor crítico, el universo es abierto y se continuará expandiendo para siempre, y cuando todo esté infinitamente separado y frío, vendrá el "big chill" ("gran frío").

Si, por otro lado, la densidad media está por encima del valor crítico, el universo es cerrado, lo cual significa que con el tiempo dejará de expandirse, empezará a contraerse, y finalmente se acabará, aproximadamente dentro de 20 mil millones de años, en un "big crunch"

("gran implosión"), el inverso de su origen, el big bang.

Ahora, uno de los problemas más importantes en la cosmología moderna es la determinación de si el universo es abierto o cerrado. Usando la estimación más generosa de la masa de todas las galaxias, la densidad de masa del universo todavía es aproximadamente 20 veces más pequeña que la densidad crítica. Esto sugiere fuertemente que el universo sea abierto, pero quedan posibilidades de que cantidades significantes de materia existan entre las galaxias.

Una segunda medida que podría determinar si el universo es abierto o cerrado es la de la disminución en la velocidad de la expansión. La velocidad de expansión se expresa en la ecuación: v = Hr

en la cual v es la velocidad, r es la distancia entre dos puntos, y H, llamada la constante de Hubble, es un valor de proporcionalidad que relaciona velocidad y distancia. Aunque H disminuye con el tiempo ya sea el universo abierto o cerrado, disminuye más rápidamente para un universo cerrado.

Para medir H es necesario medir el brillo intrínseco de galaxias distantes.

Desgraciadamente, es bastante probable que el brillo intrínseco de una galaxia varíe significativamente durante su evolución, por lo cual lo que los astrónomos ven ahora puede estar desencaminado. Es por esto que tales métodos de medida fueron interrumpidos, y la desaceleración no puede determinarse por lo menos hasta que los astrónomos desarrollen un mejor entendiendo de la evolución de las galaxia.

Un tercer método que los astrónomos usan para determinar si el universo es abierto o cerrado es medir la edad del universo, que es el tiempo transcurrido desde el big bang. El tiempo transcurrido desde el big bang a los presentes días, asumiendo que la velocidad de expansión actual se ha sostenido a lo largo de este período, se llama tiempo de Hubble.

El tiempo de Hubble puede ser considerado una medida del tiempo requerido por una galaxia para obtener la distancia que la separa de nuestra galaxia actualmente. En otras palabras, es el tiempo máximo desde que las galaxias se separaron, o la edad máxima posible del universo. Para un universo abierto o cerrado cuya velocidad de expansión fue más alta en el pasado, el tiempo real de expansión debe ser más corto que el tiempo de Hubble (el tiempo de Hubble se expresa como 1/H). Las ecuaciones de Einstein demuestran que un universo cerrado debe expandirse más rápidamente que un universo abierto. Específicamente, si la edad real del universo es de menos de dos tercios del tiempo de Hubble, el universo debe ser cerrado; de lo contrario es abierto. Esos dos tercios del tiempo de Hubble son llamados la edad crítica del universo.

Estimando la edad de los grupos de estrellas más viejos conocidos y la edad de los elementos radiactivos duraderos, los científicos han llegado a una edad estimada para el universo de 15 mil millones de años. Puesto que hay un gran margen de error en esta estimación, este número es bastante incierto; la edad correcta muy posiblemente podría ser tan pequeña como 10 mil millones o tan grande como 20 mil millones de años.

Para comparar esto con la edad crítica se necesita saber el valor numérico de la constante de Hubble (H). El problema de medir H fue discutido anteriormente. La mejor estimación actual de la edad crítica del universo es de aproximadamente 13 mil millones años. Aunque este valor es muy cercano al de la edad observada, las incertidumbres en ambas son demasiado grandes para concluir si el universo es abierto o cerrado.

De esta manera, la evidencia actual apunta a un universo abierto. Si embargo, se puede requerir otro medio siglo de datos observacionales antes de que una conclusión firme pueda plantearse para esta pregunta.

1927: Teoría del Big bang

Usando las ecuaciones de Albert Einstein sobre la relatividad general, el astrónomo holandés Willem de Sitter propuso el concepto de un universo en expansión en 1917. Más tarde, el trabajo del astrónomo americano Edwin Hubble apoyó esta teoría.

Usando la teoría de un universo expandido, el astrónomo belga Georges Lemaitre propuso en 1927 la teoría del big bang del origen del universo.

Esta teoría declara que el universo empezó con un evento singular, muy semejante a una gran explosión, en algún momento entre hace 10 y 20 mil millones de años.

La teoría del big bang de Lemaitre, junto con el trabajo sobre ella del astrónomo George Gamow, ha dominado la cosmología moderna por décadas. Esta teoría atrajo algunos discernimientos a finales de 1980 y principios de 1990, particularmente de científicos quienes no podían estar de acuerdo con que la estructura de gran escala de la materia existente en el universo hubiera sido formada en tan sólo 10 ó 20 mil millones de años. Más tarde, nuevos descubrimientos dieron apoyo a esta teoría.

1965: Descubrimiento de la Radiación de Fondo Cósmico En 1965 científicos americanos de los Laboratorios Bell descubrieron un tipo único de radiación electromagnética usando un radio-telescopio. Arno Penzias y Robert W. Wilson determinaron que esta radiación no era el resultado de ninguna fuente radial conocida u otro sonido dentro de sus instrumentos. Formaron la teoría de que esta radiación de fondo cósmico fue generada en el big bang, el evento que estableció la expansión del universo, de acuerdo a la teoría.

Según Penzias y Wilson, la radiación emanada del big bang se habría liberado y finalmente cambió en frecuencias radiales más bajas. Penzias y Wilson ganaron el Premio Nobel en física en 1978 por su descubrimiento.

Más tarde, el estudio de la radiación de fondo cósmico llevó a grandes descubrimientos a fines del siglo XX. El satélite Explorador del Fondo

Cósmico ( COBE) fue lanzado en 1989, y en 1992 detectó ligeras fluctuaciones de la temperatura en la radiación de fondo. Se pensó que estas fluctuaciones eran evidencia de ondas gravitatorias que podían haber promovido la agrupación de la materia en las grandes estructuras que observamos hoy en galaxias y agrupaciones de galaxias.

1992: Se encuentra apoyo para la Teoría del Big bang El 23 de abril de 1992, los astrónomos del Laboratorio Lawrence Berkeley y la Universidad de California en Berkeley anunciaron un descubrimiento sorprendente que apoya la teoría del big bang del origen del universo.

Analizando observaciones hechas por el satélite COBE, el Dr. George Smoot y sus colegas de Berkeley hallaron evidencia de fluctuaciones de la temperatura en la radiación de microondas del fondo cósmico, la energía restante del big bang. Interpretaron estas fluctuaciones como evidencia de ondas gravitatorias que promovieron la agrupación de la materia en el universo primordial.

El descubrimiento de Smoot y sus colegas abrió una ventana al universo cuando éste estaba sólo a aproximadamente 300.000 años del big bang.

Sólo una ligera variación de la temperatura en el orden de unas cien milésimas de un grado bastaba para sugerir que las " arrugas en el espacio"

descubiertas por el satélite COBE eran evidencia de suficientes fluctuaciones de gravedad para promover la agrupación de la materia en grandes estructuras tales como estrellas, galaxias y agrupaciones galácticas. El descubrimiento de Smoot fue descrito como el " eslabón perdido" entre el origen del universo y su actual estado.

LECTURA Nº 2

HISTORIA DE LOS QUARKS

Una de las seis partículas que, según se cree, son los constituyentes básicos de las partículas elementales llamadas hadrones, como el protón, el neutrón o el pión. El concepto de quark fue propuesto independientemente en 1963 por los físicos estadounidenses Murray Gell-Mann y George Zweig (el término quark se tomó de la obra Finnegans Wake del escritor irlandés James Joyce).

Al principio se pensó que existían tres tipos de quark: up, down y strange.

Se cree, por ejemplo, que el protón está formado por dos quarks up y dos quarks down. Más tarde, los teóricos postularon la existencia de un cuarto quark; en 1974 se confirmó experimentalmente la existencia de este quark, denominado charm. Posteriormente se planteó la hipótesis de un quinto y sexto quark —denominados respectivamente bottom y top— por razones teóricas de simetría. En 1977 se obtuvieron pruebas experimentales de la existencia del quark bottom, pero el quark top no fue hallado por los investigadores hasta abril de 1994, cuando los físicos del Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab),en Estados Unidos, anunciaron que habían encontrado pruebas experimentales de su existencia.

Cada tipo de quark tiene su antipartícula correspondiente, y hay tres clases o colores diferentes dentro de cada quark o antiquark. Los quarks pueden ser rojos, azules o verdes, mientras que los antiquarks pueden ser antirrojos, antiazules o antiverdes. Los colores de los quarks y antiquarks no tienen nada que ver con los colores que distingue el ojo humano, sino que representan una propiedad cuántica. Cuando se combinan para formar hadrones, los quarks y antiquarks sólo pueden existir en determinadas agrupaciones de colores. El portador hipotético de la fuerza entre quarks se denomina gluón.

EXPERIMENTO DE LOS QUARKS

En estas figuras haces e- y e+ , perpendiculares a la pantalla, se encuentran y se aniquilan. Los quarks y antiquarks resultantes se combinan para producir

mesones y bariones, cuyos rastros son mostrados.

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A la izquierda tres ramilletes, originados por un quark, su antiquark, y un gluón, proveen evidencia de la existencia de los gluones. A la derecha, dos ramilletes de partículas diametralmente opuestos fueron iniciados por un quark y su antiquark que se movían en direcciones opuestas.

Los quarks y la escala de los objetos

Si bien estamos seguros de que los quarks y los electrones son menores que 10(-18) metros, es posible que literalmente sean puntos. También es posible que los quarks y los electrones no sean realmente fundamentales, sino que estén compuestos por partículas más fundamentales.

• En resumen, sabemos

• Los protones y los neutrones están

que los átomos están

hechos de quarks y éstos, a su vez,

hechos de protones,

puede o no que estén hechos de

neutrones y electrones.

partículas aún MAS

fundamentales...

Partículas materiales:

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Casi toda la materia que vemos está hecha de protones, neutrones y electrones. Los protones y los neutrones están compuestos a su vez de partículas más fundamentales llamadas quarks. Los electrones son un ejemplo de otra clase de partículas materiales fundamentales, llamadas leptones.

Existen seis quarks diferentes pero los físicos los agrupan en tres pares:

• Up (arriba) (u) y Down (abajo)(d)

• Charm (encanto) (c) y Strange (extraño) (s)

• Top (cima) (t) y Bottom (fondo) (b)

Los quarks tienen la característica inusual de poseer carga eléctrica fraccionaria, que puede valer +2/3 o -1/3, en lugar de la carga -1 de un electrón o la carga +1 de un protón.

Haciendo partículas compuestas de quarks

Los quarks existen UNICAMENTE en grupos con otros quarks o antiquarks. Los quarks individuales tienen carga eléctrica fraccionaria. No obstante, estas cargas fraccionarias nunca han sido observadas en forma directa debido a que los quarks nunca se aislan; ellos siempre forman partículas compuestas llamadas bariones y mesones . La suma de las cargas eléctricas de los quarks que forman estas partículas es siempre un número entero.

*Bariones: los barines están compuestos por tres quarks.

*Mesones: los mesones contienen un quark y un antiquark.

Quarks

Quarks son las partículas fundamentales de la materia que son componentes de neutrones y de protones y de otros hadrons  .

Hay seis diversos tipos de quarks.

Cada tipo del quark se llama  un sabor .

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Masa

Carga Eléctrica

Sabor

(GeV/c 2)

(e)

u

encima de

0,004

+2/3

d

abajo 

0,008

-1/3

c

encanto 

1,5

+2/3

s

extraño 

0,15

-1/3

t

tapa 

176

+2/3

b

fondo 

4,7

-1/3

LECTURA Nº 3

Un Mar en el Que no se Puede Ahogar Nadie

Este mar existe y se encuentra en un país que conoce la humanidad desde los tiempos más remotos. Se trata del célebre mar Muerto de Palestina. Sus aguas son extraordinariamente saladas hasta tal punto que en él no puede existir ningún ser vivo. El clima caluroso y seco de Palestina hace que se produzca una evaporación muy intensa en la superficie del mar.

Pero se evapora agua pura mientras que la sal queda en el mar y va aumentando la salinidad de las aguas. Esta es la razón de que las aguas del Mar Muerto contengan no un 2 o 3 por ciento de sal (NaCl) en peso, como la mayoría de los mares y océanos, sino un 27 o más por ciento. Esta salinidad aumenta con la profundidad. Por lo tanto una cuarta parte del contenido del mar Muerto esta formada por la sal que hay disuelta en el agua. La cantidad de sal que hay en este mar se calcula en 40 millones de toneladas.

La gran salinidad del mar muerto determina una de sus peculiaridades, que consiste en que sus aguas son mucho más pesadas que el agua de mar ordinaria. Hundirse en esta agua es imposible. El cuerpo humano es más liviano que ellas.

El peso de nuestro cuerpo es sensiblemente menor que el de un volumen igual de agua muy salada y, por consiguiente de acuerdo con la ley de la flotación, el hombre no se puede hundir en el Mar Muerto, al contrario, flota en su superficie lo mismo que el huevo en agua salada (aunque en el agua dulce se hunde).

Mark Twain estuvo en este Lago-Mar y después escribió humorísticamente las extrañas sensaciones que él y sus compañeros experimentaron bañándose en sus aguas :

“Fue un baño muy divertido. No nos podíamos hundir. Se podía uno tumbar a lo largo sobre la espalda y cruzar los brazos sobre el pecho y la mayor parte del cuerpo seguía sobre el agua.

En estas condiciones se podía levantar la cabeza por completo se puede estar tumbado cómodamente sobre la espalda, levantar las rodillas hasta el mentón y abrazarlas con las manos. Pero en este caso se da la vuelta, porque la cabeza resulta más pesada.

Si se pone uno con la cabeza hundida y los pies para arriba desde la mitad del pecho hasta la punta de los pies sobresale del agua; claro que en esta posición no se puede estar mucho tiempo.

Si se intenta nadar de espaldas no se avanza casi nada, ya que las piernas no se hunden en el agua y solo los talones encuentran apoyo en ella. Si se nada boca abajo no se va hacia delante sino hacia atrás.

En el Mar Muerto el equilibrio del caballo es muy inestable no puede ni nadar ni estar derecho inmediatamente se tumba de costado”

...Existe una variedad de agua que aún estando pura es decir sin contener otro cuerpos es sensiblemente más pesada que la ordinaria. Esta agua tiene un peso específico de 1,1 es decir es un 10 por ciento más pesada que la común, por consiguiente en una piscina con agua de este tipo lo más probable es que no se ahogue nadie, aunque los que se bañen no sepan nada. Esta agua se llama “agua pesada” y su fórmula química es D2O (el hidrógeno que entra en su composición esta formado por átomos dos veces más pesados que los del hidrógeno ordinario. Este hidrógeno se designa con la letra D).

El agua pesada se encuentra en el agua común en cantidades muy pequeñas. Un cubo de agua potable contiene cerca de 8 g de agua

“pesada”.

El agua “pesada” de fórmula D2O (hay 17 tipos de agua pesada cuyas composiciones son distintas) se obtiene actualmente casi pura, puesto que la cantidad de agua ordinaria que hay en ella es de 0,05%. Esta agua se emplea mucho en la técnica atómica. Se obtiene en grandes cantidades del agua ordinaria por procedimientos industriales.

Fuente: Yakov Perelman en Física Recreativa 1965.

LECTURA Nº 4

Procedencia de los nombres de algunos elementos químicos.

Nombres de elementos en honor a planetas y asteroides: Mercurio, su nombre se debe al planeta del mismo nombre, pero su abreviatura es Hg. Dioscórides lo llamaba plata acuática (en griego hydrárgyros). hydra=agua, gyros= plata.

Uranio (U): del planeta Urano.

Neptunio (Np): del planeta Neptuno.

Plutonio (Pu): del planeta Plutón.

Cerio (Ce): por el asteroide Ceres, descubierto dos años antes. (¿Sabíais que el cerio metálico se encuentra principalmente en una aleación de hierro que se utiliza en las piedras de los encendedores?).

Titanio(Ti): de los Titanes, los primeros hijos de la Tierra según la mitología griega.

Nombres de lugares y similares:

Magnesio (Mg): de Magnesia, comarca de Tesalia (Grecia).

Scandio (Sc) Scandia, Escandinavia ( por cierto, Vanadio (V): Vanadis, diosa escandinava).

Cobre (Cu): cuprum, de la isla de Chipre.

Galio (Ga): de Gallia, Francia.

Germanio(Ge): de Germania, Alemania.

Selenio (Se):de Selene, la Luna.

Estroncio (Sr): Strontian, ciudad de Escocia.

Itrio (Y): de Ytterby, pueblo de Suecia.

Rutenio (Ru): del latín Ruthenia, Rusia.

Terbio (Tb): de Ytterby, pueblo de Suecia.

Europio (Eu): de Europa.

Holmio (Ho): del latín Holmia, Estocolmo.

Tulio (Tm): de Thule, nombre antiguo de Escandinavia. (¿Pero porqué Tm?) Lutecio (Lu): de Lutetia, antiguo nombre de Pans.

Hafnio (Hf): de Hafnia, nombre latín de Copenhague.

Polonio (Po): de Polonia, en honor de Marie Curie (polaca) codescubridora del elemento junto con su marido Pierre.

Francio (Fr): de Francia.

Americio (Am): de América.

Berkelio (Bk): de Berkeley, universidad de California.

Californio (Cf): de California (estado estadounidense).

Renio (Re): del latín Rhenus, Rin.

Nombres que hacen referencia a propiedades:

Berilio (Be) de beriio, esmeralda de color verde.

Hidrógneno (H): engendrador de agua.

Nitrógeno (N). engendrador de nitratos (nitrum)

Oxígeno (O): formador de ácidos (oxys)

Cloro (Cl) del griego chloros (amarilio verdoso).

Argón (Ar) argos, inactivo. (Ya sabes, los gases nobles son poco reactivos).

Cromo (Cr): del griego chroma, color.

Manganeso (Mg): de magnes, magnético.

Bromo (Br): del griego bromos, hedor, peste.

Zinc (Zn): del aleman zink, que significa origen oscuro.

Arsenico (As): arsenikon, oropimente amarillo (auripigmentum).

Zirconio (Zr): del árabe zargun, color dorado.

Rubidio (Rb): de rubidius, rojo muy intenso (a la llama).

Rodio (Rh): del griego rhodon, color rosado.

Yodo (I): del griego iodes, violeta.

Indio (In): debido al color indigo (anil) que se observa en su espectro.

Cesio (Cs): de caesius, color azul celeste.

Disprosio (Dy): del griego dysprositos, volverse duro. (Si alguien conoce la razón que me lo haga saber).

Osmio (Os): del griego osme, olor (debido al fuerte olor del OsO4).

Iridio (Ir): de arco iris.

El platino (Pt) en estado metálico es blanquecino y medianamente similar a la plata (aunque mucho menos maleable que esta), por lo que cuando en 1748 el español don Antonio de Ulloa lo encontró en una expedición por Sudamérica lo llamó "platina", lo que quiere decir más o menos "parecido a la plata". Se describe en un obra: "Relación Histórica del viaje a la América Meridional" (Madrid,1748) como sigue:

"En el partido de Chocó, habiendo muchas minas de lavadero, como las que se acaban de explicar, se encuentran también algunas, donde por estar disfrazado, y envuelto el oro con otros cuerpos metálicos, jugos y piedras, necesita para su beneficio del auxilio del azogue [mercurio]; y tal vez se hallan minerales, donde la platina (piedra de tanta resistencia, que no es fácil romperla, ni desmenuzarla con la fuerza del golpe sobre el yunque de acero) es causa de que se abandonen; por que ni la calcinación la vence, ni hay arbitrio para extraer el metal, que encierra, sino a expensas de mucho trabajo y costo."

Oro (Au): de aurum, aurora respiandeciente.

Talio (Tl): del griego thallos, vástago o retoño verde.

Bismuto (Bi): del alemán weisse masse, masa blanca.

Astato (At): del griego astatos, inestable.

Radón (Rn): radium emanation (radiactiva). (De noble nada de nada, es radioactivo).

Radio (Ra): del latín radius, rayo.

Actinio (Ac): del griego aktinos, destel o o rayo.

Volframio (W): del inglés wolfrahm; o tungsteno, de tung sten, del sueco, piedra pesada.

Bario (Ba): del griego barys, pesado.

Praseodimio (Pr): de prasios, verde, y didymos, gemelo.

Nombres que hacen referencia a la mitología:

Vanadio (V): Vanadis, diosa Escandinava.

Niobio (Nb): Níobe, hija de Tántalo.

Paladio (Pd): Pallas, diosa de la sabiduria.

Prometio (Pm): de Prometeo, personaje mitológico.

Tantalio (Ta): de Tántalo (mitología). (Mira lo que significa y dime si sabes porqué le pusieron este nombre).

Torio (Th): de Thor, dios de la guerra escandinavo. ¡Mira que dar el nombre de un dio guerrero a un elemento!

Vanadio (V): Vanadis, diosa escandinava.

Nombres de científicos:

Curio (Cm): en honor de Pierre y Marie Curie.

Einstenio (Es): en honor de Albert Einstein.

Fermio (Fm): en honor de Enrico Fermi.

Mendelevio (Md): En honor al químico ruso Dmitri Ivánovich Mendeléiev

precursor de la actual tabla periódica.

Nobelio (No): en honor de Alfred Nobel.

Lawrencio (Lr): en honor de E.O. Lawrence.

Unnilquadium (Unq): Unnilquadium significa 104 (su número atómico) en latín. Los soviéticos propusieron el nombre de Kurchatovium (Ku) en honor de Igor V. Kurchatov, mientras que los estadounidenses preferían el nombre de Rutherfordium (Rf) en honor de Ernest Rutherford. La IUPAC le asignó este nombre temporal en 1980.

Unnilpentium (Unp): en latín unnilpentium equivale a 105 (su número atómico). La IUPAC estableció este nombre frente a las propuestas estadounidenses de llamarlo Hahnio (Ha) en honor de Otto Hahn y de los soviéticos de llamarlo Nielsbohrium en honor de Niels Bohr. (Desde hace un tiempo, la IUPAC utiliza este sistema de nomenclatura para los elementos a partir del 104, hasta que se decida cuales van a ser los nombres definitivos).

Gadolinio (Gd): del mineral gadolinita, del químico finlandés Gadolin.

Samario (Sm): del mineral samarskita, (en honor del ruso Samarski).

Otros:

Helio (He): de la atmostera del sol (helios, se descubrió por primera vez en el espectro de la corona solar durante un eclipse en 1868, aunque la mayoría de los científicos no lo aceptaron hasta que se aisló en la tierra).

Litio (Li): de lithos, roca.

Boro (B): del arabe buraq.

Carbono (C): carbón.

Fluor (F): de fluere (que no se lo que significa)..

Neón (Ne). nuevo (del griego neos). (No se complicaron nada la vida con el nombre).

Sodio (Na): Del latín sodanum (sosa), Na del latín natrium (nitrato de sodio).

Aluminio (Al): del latín alumen (que tampoco se lo que significa).

Silicio (Si): de silex, sílice.

Fósforo (P) de phosphoros, portador de luz (el fosforo emite luz en la obscuridad porque arde al combinarse lentamente con el oxígeno del aire).

Azufre (S) del latín sulphurium.

Potasio (K) kalium; el nombre, del inglés pot ashes (cenizas). (Las cenizas de algunas plantas son ricas en potasio).

Calcio (Ca) de calx, caliza. (La caliza está formada por Ca2CO3).

Hierro (Fe): de ferrum.

Cobalto (Co): He leído dos explicaciones, una que dice que cobalto proviene de cobalos, mina. Otra versión asegura que cobalto es el nombre de un espíritu maligno de la mitología alemana. Lee aquí su historia.

Niquel (Ni): proviene del término alemán kupfernickel, que quiere decir algo asi como cobre del demonio, (aparece en minas de cobre pero no lo es). Como kupfer significa cobre, níquel debe querer decir demonio.

Kriptón (Kr): del griego kryptos, oculto, secreto.

Molibdeno (Mo): de molybdos, plomo. (Al parecer, los primeros químicos lo confundieron con mena de plomo).

Tecnecio (Tc): de technetos, artificial, porque fue uno de los primeros sintetizados.

Plata (Ag): del latín argentum.

Cadmio (Cd): del latín cadmia, nombre antiguo del carbonato de zinc.

(Casi todo el cadmio industrial se obtiene como subproducto en el refinado de los minerales de zinc, quizás sea por eso). Si alguien conoce la historia exacta del nombre que me la haga llegar.

Estaño (Sn): del latín stannum.

Antimonio (Sb): de antimonium; Sb de stibium.

Teluro (Te): de Tellus, tierra.

Xenon (Xe): del griego xenon, extraño, raro.

Lantano (La): del griego lanthanein, yacer oculto.

Neodimio (Nd): de neos-dydmos, nuevo gemelo (del lantano).

Plomo (Pb): del latín plumbum.

Protoactinio (Pa): de protos (primero) y actinium.

Si te interesa la historia del descubrimiento de los elementos químicos te recomiendo el siguiente libro :

La búsqueda de los elementos. Isaac Asimov.

Página principal.

Índice de elemtos.

http://www.webelements.com/http://www.iupac.org/

Una tabla periódica muy graciosa (166 Kb.)

LECTURA Nº 5

La Materia y Sus Estados de Agregación

Desde épocas muy antiguas el hombre ha sentido fascinación por conocer la estructura íntima de la materia, en la antigua Grecia aproximadamente hace 500 años antes de nuestra era, los filósofos Leucipo y Demócrito sostenían que la materia se encuentra constituida por pequeños corpúsculos materiales los cuales son indivisibles y que se denominaban átomos.

Esto evidentemente en la actualidad resulta imposible de admitir puesto que, con los avances modernos de la física y la química se ha podido sobrepasar esta definición y sabemos que el átomo es capaz de ser dividido mediante mecanismos de fisión nuclear.

Los átomos se creían macizos, impenetrables, homogéneos, Demócrito introduce así la idea atomista de la materia cuyo principal principio es la división hasta un tamaño determinado.

El atomismo no fue aceptado debido a las ideas de tipo religioso que influencio en la época; y Aristóteles establece que la materia puede seguir dividiéndose infinitamente. Tuvieron que pasar casi 2000 años para que otros estudiosos retomen la idea del átomo como tal y lo expusieran mediante una teoría; John Dalton Fisicoquímico Ingles del siglo XIX, expone sus ideas mediante cuatro postulados:

1.-Los átomos son la mínima porción de la materia que no puede dividirse por ningún proceso conocido.

2.-Los átomos de un mismo elemento son idénticos, tanto en masa tamaño como en sus demás propiedades.

3.-Los átomos de elementos diferentes son también diferentes.

4.-los átomos se combinan entre sí, en relaciones enteras, y sencillas para formar los compuestos químicos

Es notorio que la estructura atómica de Dalton actualmente ya no se ajusta a la realidad científica pero en 1803, describió adecuadamente las inquietudes científicas de la época.

Sin embargo la naturaleza muestra estados complejos de presentación material, que han significado variadas interpretaciones, pero la más simple y aceptada es aquella que divide a la materia en estados de agregación perceptible por el hombre de una manera evidente: El estado Sólido, Líquido y Gaseoso, y que han determinado combinaciones entre ellos que sugieren la heterogeneidad de los sistemas sobre todo biológicos: Existe un cuarto estado conocido como Plasmático que es aquel que alcanza la materia cuando se encuentra a elevadas temperaturas y las partículas prácticamente se encuentran ionizadas. La superficie solar es un claro ejemplo del estado Plasmático de la materia.

Existen confusiones al respecto entre lo que pudiera significar plasma desde el punto de vista biológico y químico o mejor dicho físico. Al respecto es bueno aclarar que el plasma sanguíneo, es una mezcla de tipo heterogénea, compuesto de varias sustancias y que tienen propiedades refringentes; mientras que el plasma físico como se indico es un estado de la materia.

De manera general se podría decir que, los principales estados materiales son tres y que, de acuerdo a la temperatura del sistema pueden cohesionarse entre si o tener energías de “rechazo mutuo”, repulsión, que determinan la presentación ante el ojo humano.

Es evidente que, tener un estado Plasmático, como parte activa e interactuante del ser humano resultaría totalmente difícil de manejar de manera común.

Como se mencionó la temperatura determina los estados de agregación de la materia y así se demuestra en el denominado “Ciclo de Born-Haber”, Que, un ion gaseoso puede convertirse a un compuesto sólido, y una sustancia líquida puede transformarse a un compuesto gaseoso e incluso ionizarse. Los conceptos pueden profundizarse y establecer valores termoquímicos muy relacionados con los calores de formación.

Con esta perspectiva de la materia que se podría responder ante preguntas como:

¿Cuál es el estado material del plasma sanguíneo?.

¿Cuál es el estado de la materia que predomina en una estrella?.

¿Los rayos LASER son también materia?.

¿Qué utilidad pueden tener en la vida práctica del hombre y qué significado para su afán de supervivencia?.

Solo verificando que los estados materiales sean compatibles con los sistemas vivos podemos deducir una serie de fundamentos vitales que determinen un cabal conocimiento de nuestra naturaleza, tanto en los sistemas Inorgánicos, Orgánicos y Biológicos.

Condensado de:” opiniones sobre la ciencia” de Isaac Asimov. Abril 1985

LECTURA Nº 6

Fronteras de la tabla periódica.

Uno de los descubrimientos más sorprendentes de la historia es el haber podido descifrar la composición de las estrellas y de la materia interestelar sin salir de la Tierra. Resulta tranquilizador saber que todo el cosmos está hecho con los mismos elementos que nosotros mismos y las cosas que nos rodean, aunque existe una pequeña diferencia: El hombre ha sido capaz de fabricar una veintena de elementos que la naturaleza no parece haber logrado y ha extendido la tabla periódica por medios artificiales.

El átomo más pesado que haya existido en la Tierra, y probablemente en el Universo, tiene una masa atómica de 289 (114 protones y 175 neutrones en su núcleo), superando ampliamente la del elemento 112 (277), el más pesado hasta ahora, y en cerca de un 50 por 100 a la de un átomo de plomo. Fue creado en diciembre pasado en el Instituto de Investigación Nuclear de Dubna (Rusia), por un equipo de investigadores rusos y estadounidenses, liderado por Yuri Oganessian, tras cuatro meses de experimentos.

Los 30 segundos de vida que tuvo el nuevo átomo parecen confirmar la existencia de una «isla de estabilidad» en las inmediaciones de los elementos 114 o ll5. Aunque 30 segundos puedan parecer un periodo demasiado corto de tiempo, hay que tener en cuenta que los elementos inmediatamente anteriores apenas sobreviven unas milésimas de segundo, siendo el 111 el más fugaz, ya que su vida media es de sólo 1,5

milisegundos. De hecho, todos los elementos transuránidos, que son los que ocupan los puestos 93 en adelante, son inestables y se desintegran en periodos de tiempo cada vez más cortos, y a partir del 107 ninguno supera el segundo. De ahí la esperanza que suscita entre los físicos nucleares el hallazgo, que aún debe ser confirmado.