3 La medida y el tratamiento de los datos

Según la teoría atómica de Dalton, los átomos de un mismo elemento son iguales en masa. Sin embargo, a comienzos del siglo xx se descubrió que existen átomos con el mismo número atómico y distinto número másico, lo que significa que sus masas son diferentes.

Es bastante habitual que los elementos presenten varios isótopos, si bien en un número limitado. La abundancia de cada uno de ellos es constante y se expresa en porcentaje. Observa el caso del hidrógeno:

Los isótopos son átomos de un mismo elemento químico que tienen distinta masa. ➜ Se trata de átomos con el mismo número atómico (número de protones) y diferente número másico. ➜ En consecuencia, se distinguen por el número de neutrones que tienen en sus núcleos.

Isótopos del litio

Los isótopos se designan con el nombre del elemento y su número másico, separados con un guion. Para el litio, se conocen dos isótopos:

Litio-6

Protio

1 1H (99,98%)

Deuterio

2 1H (0,02%)

Tritio

Litio-7

6 3Li

7 3Li

3 1H (inestable)

➚Isótopos del hidrógeno.

Para los elementos que poseen isótopos estables, se debe utilizar como valor de su masa atómica la media ponderada de las masas de dichos isótopos. Este valor de masa atómica promedio es, por tanto, el resultado de un cálculo. Fíjate en este ejemplo:

OBSERVA Y APRENDE

La abundancia de los isótopos del litio es 7,42% para el 6 3Li y 92,58% para el 7 3Li. ¿Cuál es la masa atómica que corresponde a este elemento?

Resumimos en una tabla los datos de cada isótopo:

Masa atómica Abundancia

6 3Li 6 u 7 3Li 7u 7,42 % 92,58 %

Multiplicamos la masa de cada isótopo por su abundancia dividida por 100. Sumamos ambos resultados y obtenemos la masa atómica del litio. Masa atómica Li = 6 u x 7,42 100 + 7 u x 92,58 100 = 6,93 u

La masa atómica del elemento litio es igual a 6,93 u. 15. Calcula la masa atómica del elemento cloro (Cl), a partir de los siguientes datos de abundancia de cada uno de sus isótopos: 37 17Cl (cloro-37): 24,23 %. 35 17Cl (cloro-35): 75,77 %.

Marie Curie

Científica francesa (1867-1934).

Nacida en Polonia como Maria Sklodowska. Emigró a París para completar su formación. Allí trabajó con Pierre Curie, con quien se casó, y desarrolló sus investigaciones sobre la radiactividad, por las cuales se convirtió en la única persona en recibir los premios Nobel de Física y de Química.

+ En ocasiones, el núcleo de un átomo, por tener un excesivo número de neutrones respecto al de protones o por el elevado número de partículas que lo forman, tiene tendencia a romperse o desintegrarse. Algunos isótopos de ciertos elementos químicos son inestables; esto significa que sufren una serie de transformaciones espontáneas durante las cuales emiten partículas y energía, dando lugar a otros elementos más ligeros. Este fenómeno es la radiactividad, descubierta en 1896 por el físico francés Antoine Henri Becquerel de forma casual en un mineral de uranio. En las primeras décadas del siglo xx, los químicos franceses Pierre y Marie Curie aislaron y estudiaron nuevos elementos radiactivos, como el radio y el polonio. En las décadas siguientes y hasta la actualidad, ha sido posible descubrir, aislar o producir de forma artificial isótopos radiactivos de numerosos elementos, como el carbono, el nitrógeno, el aluminio y el fósforo, entre otros. La radiactividad, además de ser un fenómeno importante desde el punto de vista puramente científico, posee aplicaciones de gran interés, como son: ➜ El uso terapéutico en tratamientos contra el cáncer y otras enferme+ dades, a través de la quimioterapia y la radioterapia. ➜ La utilización para el diagnóstico en medicina, empleando isótopos radiactivos unidos a fármacos para explorar órganos o tejidos. + + ++ + + ➜ La producción de electricidad en las centrales nucleares, gracias a la gran cantidad de energía que se libera en estos procesos.

235 92U + +

Otras veces, en la ruptura se emiten haces de electrones (partículas beta) o radiaciones muy +energéticas (rayos gamma).

Partículas β

++ _ _ + Partículas α

+ Radiación γ

_ _ En la ruptura, a veces se produce la emisión de _ __ partículas alfa –for_ _ madas por dos protones y dos neutrones– a gran velocidad.

➚Desintegración radioactiva.

207 82Pb Al final del proceso de desintegración se ob+ tiene otro elemento diferente del que había + inicialmente, pues cambia el número de protones de su núcleo. La velocidad de la desintegración es muy variable, según el elemento de que se trate. El proceso solo se detiene cuando se produce un isótopo estable.

e

+ + + 16. El descubrimiento de la radiactividad tuvo lugar de forma totalmente casual. Investiga en libros o en Internet sobre las circunstancias en que se produjo este gran descubrimiento e identifica las distintas fases del método científico en este caso. 17. Utiliza libros, revistas o Internet para obtener información sobre el centro de almacenamiento de residuos sólidos de El Cabril. Elabora una breve ficha con datos sobre su ubicación, características y el uso que tiene actualmente, para exponerlo ante tus compañeros.