Proyecto de Quimica

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Centró sus investigaciones en las características de las radiactividad, diseñando su famosa experiencia de bombardear láminas delgadas de distintas sustancias, utilizando como proyectiles las partículas alfa (α).

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Realizó en 1911 una experiencia que supuso en paso adelante muy importante en el conocimiento del átomo. La experiencia de Rutherford consistió en bombardear con partículas alfa una finísima lámina de oro. Las partículas alfa atravesaban la lámina de oro y eran recogidas sobre una pantalla de sulfuro de cinc. Poseía información sobre el tamaño, masa y carga del núcleo, pero no tenía información alguna acerca de la distribución o posición de los electrones.

Millikan

Robert Andrews Millikan (White) (Morrison, Illinois, 22 de marzo de 1868-San Marino, California; 19 de diciembre de 1953) fue un físico experimental estadounidense ganador del Premio Nobel de Física en 1923 primordialmente por su trabajo para determinar el valor de la carga del electrón y el efecto fotoeléctrico. También investigó los rayos cósmicos.

En 1916 Robert A. Millikan empleó sus habilidades en la verificación experimental de la ecuación introducida por Albert Einstein en 1905 para describir el efecto fotoeléctrico y evaluando la constante "h" de Planck.

El experimento de la gota de aceite de Millikan

De 1909 a 1913, Robert Andrews Millikan desarrolló un brillante conjunto de experimentos en la Universidad de Chicago, mediante los cuales midió la carga elemental e del electrón y demostró la naturaleza cuantizada de la carga electrónica. El aparato que usó consta de dos láminas metálicas paralelas. A través de un pequeño agujero de la lámina superior se dejan pasar unas gotitas de aceite que han sido cargadas por fricción en un atomizador. Un haz de luz horizontal ilumina las gotitas, las cuales son observadas a través de un telescopio cuyo eje forma ángulos rectos respecto al haz. Cuando se observan las gotitas en esta forma, aparecen como estrellas brillantes contra un fondo oscuro y se puede determinar la velocidad de caída de cada una de ellas. Tal y como se muestra en la siguiente figura:

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La carga eléctrica está por lo tanto cuantizada. Dicha cantidad se denomina cantidad fundamental de la carga o carga del electrón.

Lantánidos

Fue descubierto en 1839. En la industria se utiliza en aleaciones con otros lantánidos para hacer piedras de encendedor; en óptica se usa para cristales ópticos. También se usa para las esponjas de hidrógeno, usadas para contener gases. En medicina se usa en forma de carbonato de lantano, para el tratamiento de la insuficiencia renal, ya que tiene afinidad para mezclarse con los fosfatos, reduciendo la hiperfosfemia.

Hay siete orbitales 4f que corresponden a los siete valores permitidos de m. Por tanto, se requieren catorce electrones para llenar los orbitales 4f. Los catorce elementos que corresponden al llenado de estos orbitales se conocen como elementos lantánidos (Tierras raras).

Principales características de los lantánidos:

•Se ubican en el periodo 6 de la tabla periódica.

•Abarcan 15 elementos, del 57 al 71.

•Comparten la estructura del Lantano, a la cual se agrega un nivel energético f, que es menos reactivo químicamente.

•Se les llamó tierras raras porque en estado natural siempre están combinados formando óxidos.

•Algunos son relativamente abundantes.

•Aunque tienen valencias variables, la mayoría tiene valencia +3.

•Conforme aumenta su número atómico, disminuye su radio.

•Todos tienen aspecto metálico brillante.

Las propiedades de todos los elementos lantánidos son muy similares, y se les encuentra juntos en la naturaleza. Estos elementos durante muchos años fueron prácticamente imposible separarlos unos de otros.

Dado que las energías de los orbitales 4f y 5d están muy cercanas, en la configuración electrónica de algunos de los lantánidos interviene el electrón 5d. Por ejemplo, los elementos Lantano (La), Serio (Ce) y Praseodimio (Pr) tienen las configuraciones electrónicas siguientes:

La: [Kr] 6s´2 5d´1 Ce: [Kr] 6s´2 5d´1 4f´1 Pr: [Kr] 6s´2 4f´3

Puesto que La tiene un solo electrón 5d, a veces se le coloca abajo del itrio (Y) como primer miembro de la tercera serie de elementos de transición, y entonces se coloca a Ce como primer miembro de los lantánidos. No obstante, si nos basamos en su química, podemos considerar a La como primer elemento de la serie de los lantánidos.

Aleación

Una aleación es una combinación de propiedades metálicas, que está compuesta de dos o más elementos metálicos.

Las aleaciones están constituidas por elementos metálicos como Fe (hierro), Al (aluminio), Cu (cobre), Pb (plomo), ejemplos concretos de una amplia gama de metales que se pueden alear. El elemento aleante puede ser no metálico, como: P (fósforo), C (carbono), Si (silicio), S (azufre), As (arsénico).

Mayoritariamente las aleaciones son consideradas mezclas, al no producirse enlaces estables entre los átomos de los elementos involucrados. Excepcionalmente, algunas aleaciones generan compuestos químicos.

Se clasifican teniendo en cuenta el elemento que se halla en mayor proporción (aleaciones férricas, aleaciones base cobre, etc.). Cuando los aleantes no tienen carácter metálico suelen hallarse en muy pequeña proporción, mientras que si únicamente se mezclan metales, los aleantes pueden aparecer en proporciones similares.

Las aleaciones presentan brillo metálico y alta conductividad eléctrica y térmica, aunque usualmente menor que los metales puros. Las propiedades físicas y químicas son, en general, similares a la de los metales, sin embargo las propiedades mecánicas tales como dureza, ductilidad, tenacidad y otras pueden ser muy diferentes, de ahí el interés que despiertan estos materiales.

Las aleaciones no tienen una temperatura de fusión única, dependiendo de la concentración,