Tabla periódica de los elementos químicos. Copyright: Academia de Ciencias Galilei.
La biología contemporánea (en particular la bioquímica) ha puesto en claro que los organismos vivos están constituidos por una variedad de elementos químicos. Entre ellos hay un grupo reducido que son mayoritarios en cantidad: el carbono (C), el hidrógeno (H), el oxígeno (O) y el nitrógeno (N), o brevemente y como regla nemotécnica: CHON.
Además, existen otros elementos (en mucha menor cantidad) que son también esenciales para los organismos vivos y que hacen posible que se dé el fenómeno que denominamos vida. Entre ellos podemos mencionar el sodio (Na), el potasio (K), el calcio (Ca), el manganeso (Mn), el magnesio (Mg), el azufre (S), el potasio (P), el silicio (Si), el cromo (Cr), el hierro (Fe), el cobre (Cu), el cinc (Zn), el flúor (F), el cloro (Cl), el yodo (I), el molibdeno (Mo) y muchos otros más.
Debe aclararse que la mayoría de los elementos químicos se encuentran como iones (átomos cargados eléctricamente que han ganado o perdido electrones de su dotación, originalmente neutra) y no como elementos, puesto que en muchos casos estos últimos son muy reactivos. Por ejemplo, los elementos de la familia de los metales alcalinos, como el Na y el K, son explosivos al contacto con el agua. Obviamente, no es de esta forma química como intervienen en la bioquímica celular, sino como iones (o cationes, por darles su nombre más específico) Na+ y K+.
Lo mismo puede decirse de algunos elementos que dan origen a iones de signo contrario (aniones), como el F (este es el elemento más reactivo de todos: es un gas sumamente irritante y su inhalación representa un peligro). El ión F–, llamado fluoruro, ha perdido esa reactividad, es soluble en el agua y es fundamental para la fisiología celular, principalmente para utilizarse en dientes y huesos.
La cosmogonía, que es la rama de la astronomía que estudia el comportamiento evolutivo del universo y el origen de sus rasgos característicos, define el principio del mismo hace 13,0 ± 2,0 Ga (Ga, giga años, es decir, hace 13.000 ± 2.000 millones de años). La teoría que mejor explica este evento es conocida como Big Bang (Gran Explosión), y en ella se establece que a los 4 minutos de haber surgido nuestro universo en expansión vertiginosa, su composición química era de 76% de hidrógeno (H, con número atómico 1), 24% de helio (He, con número atómico 2) y cantidades insignificantes de litio (Li, con número atómico 3).
Representación abstracta del Big Bang. Autor: desconocido.
Inmediatamente tras el Big Bang no había ningún otro elemento. Solamente se habían ocupado las primeras dos posiciones, si acaso tres, de la tabla de clasificación periódica de los elementos. Con esta materia prima la química era, evidentemente, bastante limitada. No se contaba con suficiente variedad de elementos químicos como para constituir sistemas tan complejos como la vida. ¿De dónde surgieron entonces el C, el N, el O, el Cu, el Zn y tantos otros elementos con número atómico superior a 3 y que, como ya se ha visto, son constituyentes indispensables de un sistema vivo?
La explicación que ofrece la Cosmogonía (apoyada en la Física nuclear) sobre el origen de los demás elementos hace intervenir a las estrellas, las cuales según su masa fueron produciendo en el curso de su evolución (o vida) los diferentes elementos más pesados que el H y el He. Las condiciones estelares son tales que favorecen la realización de las diversas reacciones nucleares que van formando los demás elementos de la tabla de la clasificación periódica que hoy conocemos.
Debido a su altísima temperatura (por ejemplo, en la superficie de nuestro Sol se alcanzan temperaturas próximas a los 4.700-6.000 K, y en su centro, a los 20·106 K), cada estrella es una enorme esfera de plasma (el plasma es el estado de la materia que se caracteriza por tener los núcleos atómicos desprovistos de todos sus electrones periféricos y agitándose a grandes velocidades, al igual que los electrones).
Bajo estas condiciones es posible que los núcleos choquen entre sí a pesar de que existen fuerzas repulsivas entre ellos (porque todos tienen carga positiva). A temperaturas inferiores, con una menor agitación térmica, no son posibles las reacciones nucleares. Los núcleos estarían acompañados de sus electrones y simplemente no se tocarían entre ellos, se desviarían por las fuerzas repulsivas entre cargas del mismo signo (negativa, de sus respectivos electrones periféricos). Sin embargo, a altas temperaturas los núcleos sí se tocan, chocan y se fusionan entre sí, como dos gotitas de agua que chocan y forman una gota más grande. Éstas son las reacciones nucleares de fusión que dan origen al proceso de nucleosíntesis, es decir, a la síntesis de nuevos núcleos, de nuevos elementos (más pesados).
Núcleos atómicos del He. Autor: desconocido.
Para una estrella como nuestro Sol, por nucleosíntesis y partiendo de la mezcla de H y He, podría llegarse hasta la formación de carbono y oxígeno. Se requieren estrellas de mayor masa para generar durante su evolución otros elementos más pesados (de hasta número atómico 26). Y todavía otros más pesados (de número atómico superior a 26) se sintetizan en las etapas finales de la vida de estas estrellas más masivas que el Sol, durante procesos explosivos de una violencia inimaginable. El material producido por nucleosíntesis en las estrellas alcanza a dispersarse por el espacio, en particular el que se deriva de aquellas estrellas que son masivas con una muerte explosiva y furiosa (supernovas).
Representación artística de una supernova. Autor: desconocido.
En resumen, la mezcla de H y He del universo inicial ha ido cambiando lentamente gracias a la formación de las estrellas de masa semejante o mayor a la de nuestro Sol. En la actualidad la composición química del universo es de 75% de hidrógeno, 23% de helio y un 2% de todos los demás elementos químicos. Lentamente, el espacio del universo se ha ido enriqueciendo sutilmente de aquellos elementos más pesados que el H y el He, en particular de C, O y N, y también de otros que son esenciales para el desarrollo de la vida. Ese material enriquecido en elementos más pesados que el H y el He se dispersará y, bajo las condiciones apropiadas, podrá formar una nebulosa solar, encender un protosol por las reacciones nucleares entre el H y el He y forjar una nueva estrella. Quizás también se formen planetas para constituir un Sistema Solar Planetario, acaso con características semejantes al nuestro.
En los párrafos anteriores se ha clasificado a las estrellas de acuerdo a su masa en dos clases: aquellas de masa semejante al Sol (1), y las de masa mayor al Sol (2). No puede haber estrellas mucho más pequeñas que el Sol: si la masa de éste hubiese sido inferior por sólo un 9% jamás se hubieran alcanzado las temperaturas requeridas para iniciar las reacciones nucleares de fusión, y por tanto el Sol no habría existido (ni nosotros tampoco). Sucede que de acuerdo a la magnitud de su masa será la duración de una estrella o, por decirlo de otra forma, “la duración de su vida” (puesto que una estrella nace, quema o usa su combustible en reacciones nucleares de fusión, y se apaga o muere al agotarse dicho combustible).
Todas las estrellas inician su combustión con la mezcla primigenia de H y He. Las estrellas masivas consumen su combustible mucho más rápido que las estrellas con masa semejante al Sol. De hecho, la consumen mil veces más rápido. Esto provoca una gran diferencia entre ambos tipos:
- Gracias a las estrellas masivas fue posible la síntesis de elementos con número atómico superior a 26. Esto, a la vez, introduce una variabilidad mucho más amplia en la química, lo que seguramente hace más factible el surgimiento de la vida. Sin embargo, aunque apropiadas para producir elementos diversos, las estrellas masivas tienen una vida demasiado corta para servir de fuente luminosa y energética a posibles planetas que las circunden y que pudieran ser cuna de la vida.
- Por otra parte, las estrellas más pequeñas, como nuestro Sol, sólo producen elementos livianos como el carbono y el oxígeno, y quizás de esa manera el surgimiento de la vida sería menos factible o tal vez imposible porque no se alcanzaría suficiente complejidad y variedad de funciones químicas. No obstante, por su larga vida, estas estrellas de menor masa sí pueden ser una fuente confiable de luz y energía por un tiempo suficientemente largo a planetas que pudieran presentar las condiciones necesarias para el surgimiento de la vida. Nuestro Sol se encuentra a la mitad de su vida (su duración total será de aproximadamente 10 Ga). Para decirlo de manera sencilla, existe una especie de complementación de funciones (para los propósitos del origen de la vida en el universo) entre ambos tipos de estrellas.
En nuestro Sistema Solar Planetario, nosotros, en la Tierra, hemos podido verificar la existencia de una gran variedad de elementos, los hemos identificado y construido una tabla de clasificación periódica. Ahora sabemos que estos elementos, de los cuales están hechos la Tierra y todos sus habitantes, fueron creados en generaciones anteriores de estrellas, a partir de sus restos o cenizas. La nebulosa solar que dio origen al Sistema Solar Planetario debía contener ya esos elementos más pesados, vestigios de estrellas que brillaron antes que nuestro Sol.
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Figuras:
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–Andrés J. Sánchez L. (2012). “Tabla Periódica de los Elementos”. Academia de Ciencias Galilei. [link]
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–Geofrik (2009). «Big Bang 2». Geofrik’s Blog (Photos). [link]
–Geofrik (2009). «Nucleos». Geofrik’s Blog (Photos). [link]
–Geofrik (2009). «Supernova». Geofrik’s Blog (Photos). [link]
Referencias:
–Colaboradores de Wikipedia (2012). “Elemento químico”. Wikipedia, la enciclopedia libre. [link]
–Mosqueira Pérez Salazar, G. (1999). «Los elementos químicos y el surgimiento de la vida en el Universo». Correo del Maestro, 32.
Geofrik's Blog 
I LOVE MY BOYFRIEND
buen trabajoo :D
(y)
me ayudaron con mi examen de IEEES :)
thanks a lot (:
jajajjaja mieh idiota
muy bonito de rostro
i love love love my boyfriendssssss
in love amor
odio las tablas periodicas manana tengo exame
es re fea su informacion
odio las tablas de valencias o tablas pèriodicas pero lo q me gusta es q en la clase hay chikas bonitas jaja
son muy feas las tablas periodicas.
odio las tablas periodicas es lo peor que le paso a mi infeliz vida
si me ayudo + o –
gracias
yoka to
LAS TABLAS PERIODICAS SON UN ASCO
porque sos un burro no entendes nada la tabla sos muy importante
SI SON UN ASCO PORQUE TE METES A LA PAGUINA A PUBLICAR COMENTARIOS SIN SENTIDO QUE NO SON VERDAD A TI TE PARECE UN ASCO PERO PARA OTROS ES UNA HERRAMIENTA SAGRADA QUE LA UTILIZAN EL LA SECUNDARIA Y EL UNIVERSIDADES SI TE PATECE UN ASCO PARA QUE LO MIRAS!! ( SENCILLO)
buenu a my parecer la tabla peridica es un mundo por descubrir xd se ve interesante xd vagos flojos studien por el amor al trabajo xd
bueno pero porque los elementos actinldos son blancos
esta es una buena informacion
olaaaaaaa
buenisima su info me sirvio para un examen
jajaja pero no me gustan las tablas periodicasssssssssssssssssssss
VALE, ME CAEN MAL LOS NERS, SEGUNUN VOZ UNA COMUNIDAD CIENTIFICA, ESTARIA DEBATIENDO, LA TRISTE REALIDAD,ES QUE SOLO SON ESTUDIANTES, TRATANDO DE SALIR DE NOCHE, SE TE NOTA LO NERS, SI ESTUVIERAS EN LA EMPOCA MEDIAVAL LA IGLESIA CATOLICA YA TE HUBIERA QUEMADO, PERO ERES ORIGINAL, Y ES ES BUENO, JJJEEE HASTA PRONTITO, AJUAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA.
estea informaciòn es muiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii interesante gracias por esta informaciòn q nos habansa la ciencia
basura
odio la tabla periodica es lo peor
pero es nesesaria loco
xD … ta weno
esta superme ayudo bastante. gracias
esto no me sirve y no me servira
claro q si bruta
que bueno eh esto esta incleible gracias ah, a todos los chicos que estudien porque con estudio todo se puede y el unico y lo unico askerso son uds mismo asike muxooooo besuo bye bye
esto es un buentrabajo felicitaciones esto ma eyuda demacido con mis trabajos de verdad me encanta
me gustaron la imagenes, eran muy geniales O_o
HOLA MOCHACHOS LA TABLA ESTA EXELENTE CHE PERO ALGO LE FALTA COLORES YA MAS CLARO BUENO LA TABLA ES UNA COSA DE LA VIDA QUE CADA SER HUMANO ESTA PR ESTOS ELEMTOS Y TODO SER VIVIENTE DE LA TIRRA CHAUUU MOCHACHOS
bueno quisiera saber por que el hidrogeno esta ubicado donde no deberia estar
esta super
me gustaron demaciado las imagenes son muy hermosas gracias al que creo esta pagina le deseo mucha suerte chaoo!!!!!!!!
las detesto
La verdad gracias a esta información logré hacer mi tarea a tiempo, a diferencia de mis estimados compañeros esta información fue muy valiosa, espero que las personas cambien su forma de ver sobre la Química y la importancia que tiene en nuestra vida diaria y en todos los productos que consumimos a diario, gracias a los aportes de Galileo y otros científicos….
Gracias
ta´fina la tablita a mi me gusta lo que no me gusta es la quimica ni estudiar la tabla jejeje
rodolfus
que viva nirvana¡¡¡¡¡¡ rodolfus
quiero que muestre una tabra actualisada
holi holi solo digo q’ esas imagenes estan de lujo ………….
bay
no me importa lo que piensen de la tabla periodica para mi es lo mejor
necsito el de carobnnnno pero no asi cn protons ii neutrons!!!!!!
holaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa odio los numeros pero estudio contaduriaaaaaaa quetal
es un poco aburrido peroes es educatibo creo que todos estan de acuerdo con migo
OSEAAAA…. AMIGO PRIMERO CORRIGUE TUS FALTAS DE ORTOGRAFIA Y DESPUES ESCRIBE EEEEEEE…..
odio la QUIMICA
oye te doy la razon yo igual q tu odio la quimica
eee sirbio de algo.algo es
algo ono muchacho
esto es lo peor que me a podido pasar tenia que aprenderme la tabla periodica para poder sair a la calle y pude a prenderla
si esta + o – la informaciòn peor es nada
no me salio la tarea qe lata!!!!!
pongan la tabla periodica mas clara y q cada elemento se le vea su nombre
holaa noestoy deacuerdo con lo q algunos dicen q esta tabla es aburrida ,mmmm loes ,pero si supieramos apresiarla ,q seria lo correcto y es lobasico en quimica; esto acontribuido mucho en nuestra vida gracia s al esfurzo delo demassss…
mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm
me encanta esto
aunque no sea ners me gusta
q pensaran no?
me gusta ser vago
una rechimba los dibujos de supernova y el bigbang muy bien
es muy interesnte la tabla periodica.
me encantaria aprendermela toda de memoria
la tabla periodica buen porque nos ayuda encontrar los elementos
super chebre pero me ayudan tengo que hacer un trabajo para mañana huy que hascoooooooooooooooooo
huy no le pusieron la electronegatividad de los elementos.
me estoy frustrandooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo
pero todo bien
X’DDDDDDDDDD
me parese bien algunas cosas
pero no todas
no es lo q buscaba y por eso me para darle un boto MEDIO
hola como estan
hola
holi ma llamo camila jajajajaj
(L) esta chevere
tkm adios te amo
tkm adios te amo todos los de la seccu
la tabla periodica jaja apenas
la estoi aprendeindo a ke kn soraiama jaja
biiie
que buenas las himagenes
Rayosss que Material tan Bueno.
y ps las Imagenes Expectaculares!!
Fuerte! saludos!
Buenísimo, una explicación clara y concisa que resume millones de años de evolución…..
Por cierto, he oído y leído algunas teorías cuestionando que las estrellas supermasivas tuvieran suficiente energía para producir/generar los elemantos más pesados….de ser así, quizás se produjeron en los primeros instantes del Big-Bang?, o en agujeros negros?
Adiós
Respondo brevemente a tu comentario, LLuis:
Los elementos pesados no han podido formarse durante los primeros instantes del Big Bang por diversos motivos a los que no entraré aquí. Tal y como se explicará en otras entradas (por ahora puede verse una pequeña explicación en «El Universo Primigenio: las primeras estrellas»), las estrellas sólo pueden fabricar elementos de la tabla periódica hasta el isótopo hierro-60, que rápidamente se descompone a cobalto-60. Con el tiempo, explicaré detalladamente las causas de esto y cómo se originan TODOS los elementos de la tabla periódica. Con el tiempo… Lamento haber dejado abandonado este blog tanto tiempo, pero es lo que tiene no tener apenas vida con la universidad, jeje.
Aprovecho este post para agradecer a todos los lectores sus múltiples visitas y, en algunos casos, su apoyo. Y aprovecho también para rogar a los desaprensivos que me llenan el blog de comentarios absurdos e insultos a otros usuarios que se abstengan de hacer esto. Este blog pretende ser de uso informativo; pretendo aportar material de calidad, y preferiría no tener que perder parte de mi tiempo en borrar estos absurdos comentarios (que por otra parte también hacen perder tiempo al que los escribe, por lo que los considero bastante ridículos, la verdad).
Atentamente,
Geofrík
me encanta la tabla periodica es un buen invento que bn
dan asco todos los comentarion sean sinceros estuvo bien ◄
pues no c mucho d esto pero si esta bien!!
hola que tal no lesparec espectacular aprenderla? pues ami si ademas mese asta la que no exist jajajaja xd
Hola Geofrik,
gracias por tus aportaciones. Las usaré junto con otras como material didáctico.
Espero que pronto abundes sobre el tema de la formación de los elementos, desde los ligeros hasta los pesados…
De las imágenes, ¡Están muy bien! Las voy a usar, con tu permiso.
¡Animo tod@s! La ciencia es divertida si así la vemos cada uno, no importa lo aburrido de los maestros (aunque hay algunos que se esfuerzan).
Hola, me gustó tu blog, y la imagen que describe el big bang me parece sorprendente. Podrías decirme de quien es o si es tuya las condiciones para que la pueda usar? gracias!!
No, no es mía. Ninguna de las imágenes albergadas en mi blog es, hasta el momento, mía. Como ya habrás podido comprobar, algunas de las imágenes tienen derechos de autor, aunque no todas cumplen este requisito. Todas las imágenes ofrecidas que, en mi conocimiento, disponen de copyright, disponen de una reseña en su respectivo comentario indicando el autor y/o la página web de donde se han obtenido. En aquellos casos en que no se cumple esto es que, o bien son de libre distribución, o bien no he logrado encontrar a su autor correspondiente. Así pues, no seré yo quien te pueda decir si puedes usarla o no, lo siento. Por mi parte no hay ningún problema, pero deberás buscar por la red al posible autor de la imagen que te gusta.
Por cierto, si dicha imagen tuviese derechos de autor, ¿podrías notificármelo? Así lo añadiré al blog. ¡Muchas gracias!
Geofrík
k onda con las tablas periódicas??? es la mejor solución para clasificar los elementos quimicos … gracias Dimitri Mendeleiv por crearnosla *o*
que chimba no se nada pero aqui aprendi mucho
no me gusta la quimica por que es un pedo
ESTO ES UNA MIERDA
la quimica es super chida solo hay que saber hagararle la onda
ola m parece muy interante sobre la tabla periodica es xvr ehhhhhhhh
q bn creo DIOS los bendiga por grande labor me causa mucha curiocidad todo esto. porq DIOS dio l acienca a los homres, pero q la tabla se muestre mas en la pantalla…
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