E. diferencial

E. diferencial: en un atomo es el electrón que hace que un atomo sea diferente del atomo anterior a él en la tabla periódica. Puede también decirse que es el último electrón que se va agregando al construir la tabla periódica siguiendo el orden de aufbau. En general, para los elementos representativos el electrón diferencial esta en el orbital s o p, para los elementos de transición el electrón diferencial se encuentra en el orbital d (con algunas excepciones como en el caso del Grupo VIB y IB tal como se dijo anteriormente) y para los elementos de transición interna el electrón diferencial esta en el orbital f, con algunas excepciones como se explicó anteriormente. Tenga en cuenta que recorriendo un periodo en la tabla, el electrón diferencial esta en el nivel de energía mas externo en los elementos representativos; en los elementos de transición en el nivel de energía mas bajo y para los elementos de transición interna dos niveles de energía todavía mas bajos.

Sólo los electrones externos de un atomo pueden ser atraídos por otro atomo cercano. Por lo general, los electrones del interior no se afectan mucho y tampoco los electrones en las subcapas d llenas y en las f, porque estan en el interior del atomo y no en la superficie.

Con la espectroscopía electrónica y de rayos X se hanobtenido pruebas de la no intervención de los electrones internos. La energía requerida para separar los electrones internos de un atomo casi es independiente de si el atomo esta en un compuesto o es de un elemento combinado. La energía necesaria para separar los electrones externos depende mucho del estado de combinación del atomo.

Los métodos espectroscópicos constituyen una herramienta de indudable valor en la investigación de la estructura y de la dinamica de la materia, desde la escala atómica hasta las grandes moléculas de la vida. Espectroscopía tiene como objetivo proporcionar una base sólida de los principios del método y técnica espectroscópicos. Se presentan con claridad los fundamentos basicos de la Espectroscopía, centrados en torno al acto espectroscópico elemental, en el que un haz de radiación electromagnética interacciona con un atomo o molécula e induce transiciones entre sus niveles de energía. Se desarrollan los diferentes tipos de espectroscopías de forma actualizada, incluyendo los grandes avances que en ellas han supuesto la utilización de fuentes de radiación laser y la óptica no lineal.

Los electrones en los niveles de energía externos son aquellos que seran utilizados en la formación de compuestos y a los cuales se les denomina como electrones de valencia.



COEFICIENTES DE DILATACIÓN

De forma general, durante una transferencia de calor, la energía que esta almacenada en los enlaces intermoleculares entre dos atomos cambia. Cuando la energía almacenada aumenta, también lo hace la longitud de estos enlaces. Así, los sólidos normalmente se expanden al calentarse y se contraen al enfriarse;[1] este comportamiento de respuesta ante la temperatura se expresa mediante el coeficiente de dilatación térmica (típicamente expresado en unidades de °C-1):

Sólidos
Para sólidos, el tipo de coeficientede dilatación mas comúnmente usado es el coeficiente de dilatación lineal αL. Para una dimensión lineal cualquiera, se puede medir experimentalmente comparando el valor de dicha magnitud antes y después de cierto cambio de temperatura, como

Puede ser usada para abreviar este coeficiente, tanto la letra griega alfa como la letra lambda .

Gases y líquidos
En gases y líquidos es mas común usar el coeficiente de dilatación volumétrico αV o β, que viene dado por la expresión

Para sólidos, también puede medirse la dilatación térmica, aunque resulta menos importante en la mayoría de aplicaciones técnicas. Para la mayoría de sólidos en las situaciones practicas de interés, el coeficiente de dilatación volumétrico resulta ser mas o menos el triple del coeficiente de dilatación lineal:

Algunos valores de coeficientes de expansión volumétrica, que son constantes cuando el cambio de temperatura es menor que 100°C[2] |
Líquido | β (×10-4 °C-1) |
Alcohol | 11 |
Benceno | 12,4 |
Glicerina | 5,1 |
Mercurio | 1,8 |
Agua | 2,1 |
Gasolina | 9,5 |
Acetona | 15 |
Aire (20°C) | 34,1 |
Aire (0°C) | 36,6 |

APLICACIONES

El conocimiento del coeficiente de dilatación (lineal) adquiere una gran importancia técnica en muchas areas del diseño industrial. Un buen ejemploson los rieles del ferrocarril; estos van soldados unos con otros, por lo que pueden llegar a tener una longitud de varios centenares de metros. Si la temperatura aumenta mucho la vía férrea se desplazaría por efecto de la dilatación, deformando completamente el trazado. Para evitar esto, se estira el carril artificialmente, tantos centímetros como si fuese una dilatación natural y se corta el sobrante, para volver a soldarlo. A este proceso se le conoce como neutralización de tensiones.
Para ello, cogeremos la temperatura media en la zona y le restaremos la que tengamos en ese momento en el carril; el resultado lo multiplicaremos por el coeficiente de dilatación del acero y por la longitud de la vía a neutralizar.

Valores del coeficiente de dilatación lineal
Algunos coeficientes de dilatación, que son constantes cuando el cambio de temperatura es menor que 100°C[2] |
Material | α (°C-1) |
Hormigón | 2.0 x 10-5 |
Acero | 1.0 x 10-5 |
Hierro | 1.2 x 10-5 |
Plata | 2.0 x 10-5 |
Oro | 1.5 x 10-5 |
Invar | 0,04 x 10-5 |
Plomo | 3.0 x 10-5 |
Zinc | 2.6 x 10-5 |
Aluminio | 2.4 x 10-5 |
Latón | 1.8 x 10-5 |
Cobre | 1.7 x 10-5 |
Vidrio | 0.7 a 0.9 x 10-5 |
Cuarzo | 0.04 x 10-5 |
Hielo | 5.1 x 10-5 |
Diamante | 0.12 x 10-5 |
Grafito | 0.79 x 10-5 |