El Origen De Los Elementos Qu Micos 1

UNMSM – FQIQ – E.A.P. - QUÍMICA
ESTRUCTURA ATÓMICA Y MOLECULAR

EL ORIGEN DE LOS ELEMENTOS
QUÍMICOS

Prof. ENRIQUE GUZMÁN LEZAMA

Abundancias solares

Abundancias solares en Número de Masa

Aspectos a remarcar
• Isótopos mas livianos son los mas abundantes
• Isótopos del Li, Be y B con bajas abundancias

La física de partículas
• Sustancias básicas: elementos
• Elementos son distintasespecies
de átomos
• Átomos constituídos por
– Núcleo: protones (p+)
neutrones (n0)
– Electrones (e-)

Toda la materia ordinaria constituída
por estas 3 partículas

Antimateria
• El antielectrón descrita por Paul Dirac.
• En 1932 Carl Anderson lo detectó.
• A toda materia se asocia antimateria
 electrón – positrón
 protón – antiprotón
MATERIA + ANTIMATERIA
RADIACIÓN

Subestructuras

Quarks yleptones

Partículas Subatómicas de Tolerancia
para la Química
Número
de Masa

Carga

Espín

5,486x10-4

0

-1

1/2

p

1,0073

1

+1

1/2

Neutrón

n

1,0087

1

0

1/2

Fotón

ɤ

0

0

0

1

Neutrino

γ

Aprox. 0

0

0

1/2

Positrón

E+

5,486x10-4

0

+1

1/2

Partícula Alfa

α

4

4

+2

0

Partícula Beta

β

e- raddiación electromagnética del
núcleo.

0

-1

1/2

Fotón gamma

ɤ

Eyectado delnúcleo

0

0

1

Partícula

Símbolo

Electrón

e-

Protón

Masa/U

2He

2+

Núcleo

Nucleosíntesis
• Es el proceso de creación de nuevos Núcleos
Atómicos a partir de los nucleones preexistentes (p y n) para llegar a generar el resto
de los elementos de la tabla periódica.

¿Cuándo, dónde y cómo se formaron
los núcleos atómicos?
• La
nube
de
electrones,
cargados
negativamente, se mantiene alrededordel
núcleo porque se sienten atraídos hacia éste,
cargado positivamente.
• Una vez que se forme el núcleo, los electrones
serán atraidos por éste.
• Lo más difícil es por tanto la formación de los
núcleos atómicos.

Condiciones necesarias para la
formación de núcleos atómicos
• Los
núcleos
contienen
protones
cargados
positivamente. Estos experimentarán fuerzas repulsivas
entre ellos. La fuerzanuclear los mantiene unidos. Pero
esta fuerza es de corto alcance.

• La formación de núcleos atómicos a partir de protones
individuales requiere que éstos se aproximen lo
suficiente, venciendo la fuerza de repulsión, para que
actúe la fuerza nuclear.

• Las condiciones que pueden permitir que esto
suceda ocurren a:
– altas temperaturas ⇒ las partículas se
mueven muy deprisa.
– altas densidades ⇒ lasparticulas chocan muy
frecuentemente
• Los protones deben moverse a velocidades del
orden de miles de kilómetros por segundo para
experimentar colisiones importantes.

¿Dónde se dan las condiciones favorables
para la creación de núcleos atómicos?
• No en la Tierra ⇒ los núcleos deben estar
presentes antes de la formación de la Tierra.
• El medio intergaláctico contiene gas muy
caliente: loobservamos porque emite
radiación de alta energía (rayos X y rayos γ),
pero su densidad es muy baja.

• Los centros de las
estrellas son los lugares
ideales para la formación
de núcleos atómicos: el
gas es muy denso y se
mantiene muy caliente
precisamente debido al
mismo
proceso
de
formación
de
estos
núcleos.

¿Qué es una estrella?
“Las estrellas son objetos celestes que brillan
con luz propia ...”

•Básicamente, las estrellas son
inmensas bolas de gas, en su
mayor parte formadas por
hidrógeno y helio.
• Una estrella posee una zona
central muy caliente donde se
producen reacciones de fusión
termonuclear.
• Estas
reacciones
producen
energía y nuevos núcleos
atómicos.
• La energía fluye hacia la superficie
desde donde emerge hacia el
exterior
produciendo
la
luminsidad que observamos.

¿Cómoproduce la estrella su energía?
• La principal fuente de producción de energía durante el
período más estable de la vida de una estrella es la
fusión termonuclear.
• Las reacciones de fusión termonuclear convierten masa
en energía de acuerdo con la expresión E = m c
• El principal producto de las reacciones termonucleares
es energía en forma de rayos gamma, pero también se
forman nuevos núcleos,...