Guía Dinamica del Conocimiento - Articulo

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Isótopos
Atomos de un elemento químico que poseen igual número atómico, pero distinta masa atómica, es decir, que tienen el mismo número de protones y electrones, pero distinto número de neutrones. Los estudios realizados por Joseph John Thomson en 1911 sobre los atomos de neón, mediante el llamado método de las parabolas, posteriormente perfeccionados por Francis William Aston con su espectrómetro de masas, demostraron que la mayoría de los elementos presentaban variedades que se denominaron isótopos. Por ejemplo, el hidrógeno, cuyo número atómico es Z = 1, lo cual significa que tiene un protón y un electrón, presenta tres isótopos: protio (sin neutrones), deuterio (un neutrón) y tritio (dos neutrones). Es decir

Isótopos Número atómico Constitución Protio Deuterio Tritio 1 1 1 1 protón ; 1 electrón 1 protón ; 1 electrón ; 1 neutrón

Masa atómica 1 2

1 protón ; 1 electrón ; 2 neutrones 3

Cuando un elemento tiene isótopos, aparece como una mezcla de ellos enproporciones no equitativas, lo que explica que su masa molecular (protones + neutrones) no sea un número entero, sino la media ponderada de las masas de los isótopos que lo integran. Por ejemplo, el cloro tiene nueve isótopos, cuyas masas oscilan entre los valores 32 uma y 40 uma (unidades de masa atómica), pero sólo dos son estables, los de masa 35 uma y 37 uma, que se hallan, respectivamente, en proporciones del 75% y del 25%. Por ello, la masa atómica del cloro es: M = 35 · 0,75 + 37 · 0,25 = 35,5 Un problema importante en Química de difícil solución es la separación de isótopos de un elemento, debido a que, al diferenciarse sólo en la masa, los distintos isótopos tienen multitud de propiedades, sobre todo físicas, iguales. Un caso importante, por sus aplicaciones, es la separación de los isótopos del uranio: el de masa 238 (representa el 99 %), el de masa 235, que es el radiactivo, (representa el 0,7%) y el de masa 234 (representa el 0,01%). Su separación requiere el aporte de considerables cantidades de energía y una tecnología de cierta calidad. Los métodos masempleados son: Método electromagnético. Convierte a los isótopos en iones que, sometidos a campos magnéticos, describen diferentes trayectorias, según su masa, lo que les permite ser recogidos mediante los oportunos colectores. Difusión gaseosa. Basado en la ley de Graham, forma con los isótopos dos compuestos hexafluorados
sección experimental
Se siguió el procedimiento descrito por el Manual de Laboratorio de Química General2.
RESULTADOS
Cuadro I. Ensayo de equilibrio de solubilidad para las sal yoduro de plomo (II
Ensayo No.
[Pb+2]
[I-]
Apariencia
Cociente de reacción (Q)
1
0,0005
0,001
Clara
5,00x10-10
2
0,001
0,002
Clara
4,00x10-9
3
0,0015
0,003
Amarillo tenue
1,35x10-8
4
0,002
0,004
Presencia de escamitas brillantes y de precipitado amarillo
3,20x10-8
5
0,0025
0,005Presencia de escamitas brillantes y de precipitado amarillo
6,25x10-8
Para ver los calculos, referirse al apéndice.
DISCUSIÓN
Se utilizó un volumen diferente en todos los ensayos de los reactivos y de agua, precisamente para identificar la relación entre la solubilidad (la saturación) y las concentraciones de los reactivos en la disolución. La ecuación de la que se parte para el estudio es

El valor de Q mas cercano a la Kps teórica es el del ensayo 3, por lo que se utiliza este para la determinación de la Kps experimental. Ademas, logra verse que entre este ensayo y el siguiente se genera el precipitado.
La solubilidad del compuesto presenta una relación inversa a la facilidad para precipitar. Como la relación entre las propiedades coligativas de una disolución y el soluto es únicamente en cuanto a la cantidad de soluto disuelto3, en las sales se observa un comportamiento que parece excepcional al presentar estas una solubilidad mayor, sin embargo, esto se explica mediante su capacidad para disociarse y en calculos de propiedades coligativas se corrige a través del factor de Van’t Hoff4, pues indica la cantidad de iones que genera la sal en agua. Como mediante este “aumenta” la cantidad de soluto disuelto, los puntos de ebullición, por ejemplo, de las sustancias iónicas son muy elevados.Sin embargo, el margen de error de la Kps experimental es muy grande, lo cual se explica principalmente porque el experimento brinda una serie de volúmenes fijos que no son los mas exactos y esto da valores de coeficiente de reacción que no van a estar tan cerca del real. Aun así, partiendo del conocimiento de la Kps teórica, puede calcularse el volumen de reactivo requerido, esto calculando la solubilidad molar del PbI2, que corresponde a la cantidad de iones que genera una sustancia en disolución partiendo de un mol de compuesto5. Este valor luego es sustituido en una ecuación que relaciona las variables de la concentración en un inicio del compuesto, la que se espera obtener y el volumen inicial mediante el estudio de la ecuación al equilibrio para obtener el volumen requerido, pues a medida que el volumen de disolución aumenta la concentración del ión disminuye.
La Kps se vincula con la solubilidad de una forma proporcionalmente directa; o sea, que si esta aumenta la solubilidad también y es mas difícil que precipite el soluto pues su saturación se da con mayores cantidades del soluto. La facilidad de este compuesto en particular para precipitar puede explicarse por un empaquetamiento no tan compacto de sus iones que también son grandes en comparación a, por ejemplo, alguna sal de flúor.También afecta la carga de los iones, pues de ser mayor, la relación entre los iones de la red es mas fuerte6 y la solubilidad menor.
BIBLIOGRAFÍA
1. Ciquime.org.ar. https://www.ciquime.org.ar/files/at004.pdf. Consultado el 10 de noviembre del 2013.
2. Chaverri, G. Química General. Manual de Laboratorio; 2daed., Editorial Universidad de Costa Rica: San José, Costa Rica, 1983.
3. Engel, T.; Reid, P.; Hehre, W. Introducción a la fisicoquímica: termodinamica, 235

UF6 y 238UF6, ambos gaseosos y con diferente velocidad de difusión.

Centrifugación. Su fundamento es la diferente fuerza centrífuga que actúa sobre los isótopos, al tener éstos distinta masa. Difusión térmica. Realiza una transferencia de calor a través de una delgada lamina líquida o gaseosa, con lo que el isótopo 235U, mas ligero, emigra hacia la zona mas caliente, mientras que el isótopo 237U lo hace hacia la mas fría. Otros procedimientos también utilizados son el método Zippe (centrifugación, aplicando, ademas, calor), métodos aerodinamicos y procesos laser.

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