Este documento trata sobre conceptos fundamentales de química como la energía de ionización, afinidad electrónica, números de oxidación y electronegatividad. También describe la clasificación y abundancia de los elementos en la naturaleza, con énfasis en el silicio y oxígeno por su importancia económica. Finalmente, analiza los minerales como fuentes naturales de los metales y su extracción industrial.

1. ENERGIA DE IONIZACION.
La energía de ionización, también llamada potencial de ionización, es la energía que
hay que suministrar a un átomo neutro, gaseoso y en estado fundamental, para
arrancarle el electrón más débil retenido.
Podemos expresarlo así:
X + 1ªE.I. X+ + e-
Siendo esta energía la correspondiente a la primera ionización. La segunda energía de
ionización representa la energía necesaria para arrancar un segundo electrón y su
valor es siempre mayor que la primera, ya que el volumen de un ión positivo es menor
que el del átomo neutro y la fuerza electrostática es mayor en el ión positivo que en el
átomo, ya que se conserva la misma carga nuclear:
X+ + 2ªE.I. X2+ + e-
Puedes deducir tú mismo el significado de la tercera energía de ionización y de las
posteriores.
La energía de ionización se expresa en electrón-voltio, julios o en Kilojulios por mol
(kJ/mol).
1 eV = 1,6.10-19 culombios . 1 voltio = 1,6.10-19 julios
En los elementos de una misma familia o grupo la energía de ionización disminuye a
medida que aumenta el número atómico, es decir, de arriba abajo.
En los alcalinos, por ejemplo, el elemento de mayor potencial de ionización es el litio y
el de menor el francio. Esto es fácil de explicar, ya que al descender en el grupo el
último electrón se sitúa en orbitales cada vez más alejados del núcleo y, además, los
electrones de las capas interiores ejercen un efecto de apantallamiento frente a la
atracción nuclear sobre los electrones periféricos por lo que resulta más fácil
extraerlos.
En los elementos de un mismo período, la energía de ionización crece a medida que
aumenta el número atómico, es decir, de izquierda a derecha.
Esto se debe a que el electrón diferenciador está situado en el mismo nivel energético,
mientras que la carga del núcleo aumenta, por lo que será mayor la fuerza de
atracción y, por otro lado, el número de capas interiores no varía y el efecto de
apantallamiento no aumenta.
La energía de ionización más elevada corresponde a los gases nobles, ya que su
configuración electrónica es la más estable, y por tanto habrá que proporcionar más
energía para arrancar un electrón. Puedes deducir y razonar cuáles son los elementos
que presentan los valores más elevados para la segunda y tercera energías de
ionización.

2. Afinidad Electrónica.
Es la energía liberada cuando un átomo gaseoso en su estado fundamental capta un
electrón libre y se convierte en un ión mono negativo.
X +e- X- + A.E.
NUMEROS DE OXIDACION.
El número de oxidación es un número entero que representa el número de electrones
que un átomo pone en juego cuando forma un compuesto determinado.
El número de oxidación es positivo si el átomo pierde electrones, o los comparte con
un átomo que tenga tendencia a captarlos. Y será negativo cuando el átomo gane
electrones, o los comparta con un átomo que tenga tendencia a cederlos.
El número de oxidación se escribe en números romanos: +I, +II, +III, +IV, -I, -II, -III, -IV,
etc.
ELECTRONEGATIVIDAD.
Según L. Pauling, la electronegatividad es la tendencia o capacidad de un átomo, en
una molécula, para atraer hacia sí los electrones. Ni las definiciones cuantitativas ni las
escalas de electronegatividad se basan en la distribución electrónica, sino en
propiedades que se supone reflejan la electronegatividad.
La electronegatividad de un elemento depende de su estado de oxidación y, por lo
tanto, no es una propiedad atómica invariable. Esto significa que un mismo elemento
puede presentar distintas electronegatividades dependiendiendo del tipo de molécula
en la que se encuentre, por ejemplo, la capacidad para atraer los electrones de un
orbital híbrido spn en un átomo de carbono enlazado con un átomo de hidrógeno,
aumenta en consonancia con el porcentaje de carácter s en el orbital, según la serie
etano < etileno(eteno) < acetileno(etino).

3. La escala de Pauling se basa en la diferencia entre la energía del enlace A-B en el
compuesto ABn y la media de las energías de los enlaces homopolares A-A y B-B.
R. S. Mulliken propuso que la electronegatividad de un elemento puede determinarse
promediando la energía de ionización de sus electrones de valencia y laafinidad
electrónica. Esta aproximación concuerda con la definición original de Pauling y da
electronegatividades de orbitales y no electronegatividades atómicas invariables.
E. G. Rochow y A. L. Allred definieron la electronegatividad como la fuerza de
atracción entre un núcleo y un electrón de un átomo enlazado.
APLICACIÓN: IMPACTO ECONOMICO O AMBIENTAL DE ALGUNOS ELEMENTOS.
La mayoría de los metales se encuentran en la naturaleza combinados químicamente
forma de minerales.
Mineral: Un mineral es una sustancia natural con una composición química
característica, que varía sólo dentro de ciertos límites.
Un depósito mineral cuya concentración es adecuada para extraer un metal específico,
se conoce como mena. En la siguiente tabla se agrupan los principales tipos de
minerales además también podemos observar una clasificación de los tipos de
minerales además también podemos observar una clasificación de los metales
basados en sus minerales.
Además de los minerales encontrados en la corteza terrestre, el agua de mar es una
rica fuente de algunos iones metálicos.
LOS METALES SE CLASIFICAN DE LA SIGUIENTE MANERA:
* Metales nativos = Ag, Au, Bi, Cu, Pd, Pt
* Carbonatos = Ba C O3.Mg CO 3(dolomita),Pb CO 3
* Halogenuros = Ca F 2(fluorita), Na Cl(halita)KCl
* Óxidos = Al 2 O 3.2H2O(bauxita), Al 2 O 3(corindón)
* Fosfatos = Ca3(PO4)2(roca fosfórica), Ca5(PO4)3OH
* Silicato = Be 3 Al 2 Si 6 O 18(berilio),Zr Si O 4
* Sulfuros = Ag 2 S(argentita),CdS(grenoqita),Cu 2 S
* Sulfatos = Ba SO 4(barita), Ca SO 4?(anhidrita), Pb SO 4
La clasificación se puede realizar atendiendo a muy diversos criterios, desde su
proceso de formación en la Naturaleza hasta su tipo de cristalización, pasando por el
que se basa en su composición química

4. ABUNDANCIA DE LOS ELEMENTOS EN LA NATURALEZA.
Es el segundo elemento más abundante en la naturaleza, después del oxígeno,
constituyendo aproximadamente un 28% de la corteza terrestre.
Es el segundo elemento más abundante en la naturaleza, después del oxígeno,
constituyendo aproximadamente un 28% de la corteza terrestre.
No se presenta en estado elemental, pero se encuentra en forma de dióxido de silicio y
en forma de silicatos complejos.
El silicio constituye aproximadamente un 40% de todos los minerales comunes,
incluyendo más del 90% en las rocas ígneas.
El cuarzo mineral, variedades de cuarzo (tales como ónix, pedernal, y jaspe), y los
minerales como la cristobalita son las formas en que se presenta en la naturaleza el
silicio cristalizado.
El dióxido de silicio es el principal constituyente de la arena. Silicatos como el
de aluminio, calcio y magnesio son los constituyentes principales de arcillas,
feldespatos, micas y de piedras semipreciosas como olivina, granate, circonita,
topacio, y turmalina.
ELEMENTOS DE IMPORTANCIA ECONOMICA.
Oxigeno (O). Este elemento también se encuentra en el aire de la atmósfera y es muy
importante en la vida del ser humano ya que el depende de su respiración.
También se utiliza ampliamente en la industria y también se utiliza en la soldadura
autógena o acetilénica.
El oxígeno puede ser tóxico a elevadas presiones parciales.
Algunos compuestos como el ozono, el peróxido de hidrógeno y radicales hidroxilo son
muy tóxicos. El cuerpo humano posee mecanismos de protección contra estas
especies tóxicas. Por ejemplo la glutation actúa como antioxidante, al igual que la
bilirrubina (un producto derivado del metabolismo de la hemoglobina).