INTRODUCCIÓN

En la tabla periódica se encuentran ordenados los elementos químicos en forma creciente de sus números atómicos. Está diseñado para organizar y segmentar cada elemento químico, de acuerdo a las propiedades y particularidades que posea, permite conocer las semejanzas entre diferentes elementos y que puede resultar de las diferentes uniones entre los mismos. Para una mejor organización la tabla periódica se estructura en periodos y grupos.Los periodos son sucesiones horizontales de elementos químicos. A lo largo de un periodo (de izquierda a derecha), aumenta el número atómico. En los elementos que pertenecen a un mismo periodo se observa una variación gradual de sus propiedades químicas. La Tabla Periódica actual presenta 7 periodos.

Los grupos son sucesiones verticales de elementos químicos. Los elementos que pertenecen a un mismo grupo deberían presentar propiedades químicas similares, debido a que tienen el mismo número de electrones de valencia, en el mismo tipo de orbitales atómicos.Existen dos grandes grupos de elementos químicos. Los elementos del grupo A se denominan elementos Representativos o Típicos. Los elementos del grupo B se denominan elementos de Transición. GRUPO A o el de los elementos representativos: Formado por los elementos que, en su configuración electrónica, terminan en un subnivel "s" o "p".GRUPO B o el de los elementos de transición: Formado por los elementos que en su configuración terminan en un subnivel "d". Nos centraremos en el grupo B.

La mayoría de los elementos de transición posee características semejantes a la de los otros metales representativos: buena conductividad térmica y eléctrica, brillo (generalmente dorado o plateado, tienden a ser duros y poseer altos puntos de fusión y ebullición. En relación a la densidad, esta varía desde 2,99g/cm³ del Escandio hasta 22,4g/cm³ del iridio y 22,6g/cm³ del osmio.

Debido a su gran importancia, nos centraremos en el estudio de dos elementos de este grupo: Hierro y Zinc.

DESARROLLO DE TEMA

EL HIERRO

El hierro es un elemento químico que símbolo Fe que tiene aspecto metálico brillante con un tono grisáceo. Es el cuarto elemento en orden de abundancia en la corteza terrestre, estando situado detrás del oxígeno, silicio y aluminio con 4,7% formando parte de muchos minerales. Los minerales más importantes del hierro son la hematita, la limonita y la magnetita.

Propiedades atómicas

Numero atómico 26 Estado de oxidación +3 Valencia 2,3 Electronegatividad 1,8 Potencial de ionización 7,94 eV. Radio atómico 1,26 Å Configuración electrónica [Ar]3d64s2

Masa atómica 55,847 Densidad 7,86 Descubridor Prehistoria

(4000 a.C aprox.)

Usos

En el proceso Haber-Bosch se utilizan catalizadores de hierro para producir amoníaco y también se utilizan en el proceso de Fischer-Tropsch para convertir el monóxido de carbono en los hidrocarburos utilizados para combustibles y lubricantes.

El metal de hierro es fuerte, pero también es muy barato. Por lo tanto, es el metal de uso más común hoy en día. La mayoría de los automóviles, máquinas, herramientas, los cascos de los buques de gran tamaño y la mayoría de las piezas de las máquinas están hechas de hierro.

El acero inoxidable es un tipo muy común de acero. El acero se obtiene mediante la combinación de hierro con otros metales. El acero inoxidable se utiliza en algunas partes de los edificios, en ollas y sartenes, cubiertos y material quirúrgico. También se utiliza para fabricar aviones y automóviles. El acero inoxidable es también 100% reciclable.

El cloruro de hierro es un compuesto muy importante. Se utiliza para el tratamiento de aguas residuales, como un colorante para telas, como colorante para pintura, como aditivo en la alimentación animal y también para la fabricación de placas de circuitos impresos.

Propiedades físicas

Entre las características que tiene el hierro, así como las del resto de metales de transición se encuentra la de incluir en su configuración electrónica el orbital d, parcialmente lleno de electrones. Propiedades de este tipo de metales, entre los que se encuentra el hierro son su elevada dureza, el tener puntos de ebullición y fusión elevados y ser buenos conductores de la electricidad y el calor.

Es sólido a la temperatura ordinaria, de contextura granosa, algo laminar y de un olor perceptible cuando se frote. Es muy dúctil y es el más tenaz de todos los metales, pues un alambre de hierro de una línea de diámetro no se rompe sino por un gran peso.

El punto de fusión del hierro es de 1808 grados Kelvin o de 1535,85°C. El punto de ebullición del hierro es de 3023 grados Kelvin o de 2750,85°C

Propiedades químicas

Este metal es un buen agente reductor.En la mayor parte de los compuestos de hierro está presente el ion ferroso, hierro (II), o el ion férrico, hierro (III), como una unidad distinta. Por lo común, los compuestos ferrosos son de color amarillo claro hasta café verdoso oscuro; el ion hidratado Fe (H2O)6

2+, que se encuentra en muchos compuestos y en solución, es verde claro. Este ion presenta poca tendencia a formar complejos de coordinación, excepto con reactivos fuertes, como el ion cianuro, las poliamidas y las porfirinas.

El ion férrico, por razón de su alta carga (3+) y su tamaño pequeño, tiene una fuerte tendencia a capturar aniones. El ion hidratado Fe(H2O)6

3+, que se encuentra en solución, se combina con OH-, F-, Cl-, CN-, SCN-, N3

-, C2O42- y otros aniones para

forma complejos de coordinación.

Importancia biológica

El hierro es un mineral de mucha importancia para el organismo humano ya que participa en la producción de hemoglobina, componente principal de los glóbulos rojos; también contribuye a la formación de las proteínas musculares y a la metabolización de ciertas enzimas del cuerpo. El hierro es aquel nutriente imprescindible para que se libere oxígeno, o sea, energía, a través de todas las células del cuerpo y para eliminar el dióxido de carbono. El organismo lo absorbe de distintas maneras según sus necesidades, lo cual fortalece sus defensas y mantiene el cuerpo energizado y la mente fresca. Por tanto, es muy importante mantener una dieta que garantice las dosis diarias requeridas.

El hierro se encuentra naturalmente presente en los alimentos y en ciertos alimentos fortificados con hierro agregado. Por ejemplo: carnes rojas, mariscos, aves; cereales y panes fortificados con hierro; frijoles, lentejas, espinaca y nueces. Las necesidades de hierro varían entre 7 y 18 miligramos.

La absorción de hierro aportado por los alimentos no es completa (10% como promedio), y es variable según los alimentos (entre el 2 y el 20%), es mejor cuando se trata de alimentos de origen animal.En las mujeres, desde la pubertad hasta la menopausia, son casi dos veces más importantes que las de un hombre, pues la menstruación causa una pérdida de hierro.A corto plazo, el consumo insuficiente de hierro no muestra síntomas evidentes. El cuerpo utiliza el hierro almacenados en los músculos, el hígado, el bazo y la medula ósea. Pero cuando los niveles de hierro almacenados en el cuerpo disminuyen, se produce la anemia por deficiencia de hierro. Los glóbulos rojos se achican y contienen menos hemoglobina. Como resultado, la sangre transporta menos oxígeno al resto del cuerpo.Durante el embarazo, aumenta la cantidad de sangre en el cuerpo de la mujer, lo cual significa que necesita más hierro para ella y el bebé en crecimiento. La insuficiencia de hierro durante el embarazo aumenta el riesgo de anemia ferropénica y el riesgo de que el bebé tenga un bajo peso al nacer y tenga bajos niveles de hierro. También puede dañar el desarrollo cerebral del bebé.

EL ZINC

El zinc es un elemento perteneciente al grupo de metales de transición y su aspecto es azul pálido grisáceo de símbolo en la tabla periódica Zn.

Propiedades atómicas

Numero atómico 30 Estado de oxidación +2 Valencia 2 Electronegatividad 1,6 Potencial de ionización 9,42 eV. Radio atómico 1,38 Å Configuración electrónica [Ar]3d104s2

Masa atómica 65,409 Densidad 7,14 Descubridor Andreas Marggraf

(1746)

Usos

El zinc se utiliza principalmente como un agente anti-corrosiva en productos de metal. Se utiliza en el proceso de galvanización. La galvanización es el recubrimiento de otros metales con hierro o acero. Aproximadamente la mitad del zinc que se usa en el mundo es para galvanización. La galvanización se utiliza para fabricar tela metálica, barandillas, puentes colgantes, postes de luz, techos de metal, intercambiadores de calor y carrocerías de coches.

El zinc es aleado con cobre para crear latón. El latón se utiliza una amplia variedad de productos tales como tuberías, instrumentos, equipos de comunicaciones, herramientas y válvulas de agua.

En algunos países, tales como los Estados Unidos, el zinc se utiliza para fabricar monedas.

El zinc se utiliza con el cobre, el magnesio y el aluminio en las industrias del automóvil, eléctrica y para hacer herramientas.

Se utiliza para el ánodo en las baterías. En pilas de zinc y carbono se utiliza una lámina de este metal.

El óxido de zinc se utiliza como un pigmento blanco en pinturas y tintas de fotocopiadoras.

El óxido de zinc se utiliza también en el caucho para protegerlo de la radiación UV.

El sulfuro de zinc se utiliza como pintura luminiscente de las superficies de los relojes, rayos X, pantallas de televisión y pinturas que brillan en la oscuridad.

Propiedades físicas

El estado del zinc en su forma natural es sólido, blanco azulado, poco duro, laminar y muy dúctil. El Zinc se trabaja mejor como planchas que como hilos. Pertenece al grupo de los metales de transición. El punto de fusión del zinc es de 692,68 grados Kelvin o de 420,53 grados Celsius o grados centígrados. El punto de ebullición del zinc es de 1180 grados Kelvin o de 907,85 grados Celsius o grados centígrados.

Propiedades químicas.

El Zinc es buen conductor del calor y la electricidad. Como conductor del calor, tiene una cuarta parte de la eficiencia de la plata. Es un metal químicamente activo. Puede encenderse con alguna dificultad produciendo una flama azul verdosa en el aire y liberando óxido de zinc en forma de humo.El zinc metálico en soluciones ácidas reacciona liberando hidrogeno para formar iones zinc, Zn+2. El zinc es siempre divalente en sus compuestos, excepto algunos cuando se une a otros metales, que se denominan aleaciones de zinc.

Importancia biológica

El zinc es un nutriente esencial. Es un componente de las metalo-enzimas que participan en el metabolismo de los ácidos nucleicos y en la síntesis de las proteínas. El zinc no se acumula en el organismo y los expertos en nutrición recomiendan una ingesta diaria mínima de zinc. Su absorción es más fácil a partir de proteínas animales que de productos vegetales.Las funciones catalíticas son ejercidas por enzimas pertenecientes a las seis clases existentes. Se conoce que aproximadamente 300 enzimas requieren del zinc para su actividad metabólica y debemos señalar que se considera que una enzima es una metalo-enzima con zinc cuando la eliminación de zinc causa una reducción de la actividad sin afectar a la irreversibilidad de la proteína enzimática y cuando la reconstrucción con zinc restablece su actividad.

El zinc se encuentra presente en muchos alimentos. Por ejemplo: ostras, la mejor fuente de zinc; carnes rojas, carnes de ave, mariscos como el cangrejo y la langosta; frijoles, frutos secos y algunos cereales fortificados.

La cantidad de zinc diaria que necesita el cuerpo varía entre 7 y 11 mg.

El consumo insuficiente de zinc disminuye el ritmo de crecimiento de los bebes y niños, retrasa el desarrollo sexual en los adolescentes y causa impotencia en los hombres.La deficiencia de zinc también causa perdida del cabello, diarreas, lesiones en los ojos y la piel y pérdida del apetito. Además puede provocar pérdida de peso, problemas de cicatrización de heridas, disminución del sentido del gusto.Ayuda al sistema inmunitaria, a combatir bacterias y virus que invaden al cuerpo. También favorece la cicatrización de las heridas y el funcionamiento normal del sentido del gusto y el olfato.

En niños con diarreas se reporta la necesidad del suministro de zinc para: el buen funcionamiento del epitelio intestinal, la reparación de los tejidos lesionados, mejorar la absorción de sodio y agua, a la vez que lo consideran indispensable para la utilización adecuada de la vitamina A, la que tiene reconocida capacidad para la reparación del daño mucosas secundario a la infección y además en la protección de la mucosa y en la absorción intestinal.

Se plantea el uso del zinc como un antioxidante y que además puede estabilizar las membranas celulares al igual que la vitamina E.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ODS Office of Dietary Supplements. (Oficina de Suplementos Dieteticos), Instituto Nacional de Salud, Departamento de Salud y Servicios Humanos de los EE UU.

Nordberg, G. (2010). Metales: Propiedades Químicas. Recuperado de http://otramedicina.imujer.com/4175/beneficios-del-hierro-para-la-salud

El Zinc: La Chispa de la Vida. (2004). Recuperado de http://bvs.sld.cu/revistas/ped/vol76_4_04/ped08404.htm

Borja, F. (2012). Propiedades del Hierro. Recuperado de http://materiales.wikispaces.com/file/view/Propiedades+del+Hierro.pdf

“AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN”

FACULTAD DE CIENCIAS

ESCUELA DE MEDICINA HUMANA

INFORME II

Investigación De Elementos Químicos: Hierro Y Zinc

INTEGRANTES

Alva Mostacero Brigham Joseph Coronel Reyes Edson Josmel Mogollón Calderón Jean Poll

Zavaleta Rodriguez Luis Eduardo

DOCENTE

Maritza Cachay

FECHA

Mayo de 2015

RESUMEN

En el presente trabajo se dará una revisión somera a la estructura de la tabla periódica de los elementos químicos. Pero, fundamentalmente, se dará a conocer las propiedades, tanto químicas, físicas y biológicas de dos elementos indispensables para el buen funcionamiento del cuerpo humano: Hierro y Zinc.

Se detallará las características principales de cada elemento, además de su importancia e influencia directa con el metabolismo de nuestro organismo. Y las consecuencias que ocasionarían el déficit de los mismos.

ABSTRACT

In this paper will give a brief review of the structure of the periodic table of chemical elements. But , basically , it is given a knowing the properties of both chemical , physical and biological two indispensable elements of para the proper functioning of the human body : Iron and Zinc .The main characteristics of each element, will detail, in addition to their importance and direct influence on the metabolism of our body. And the consequences that would cause deficits them.

OBJETIVOS

Reconocer las propiedades físicas, químicas y biológicas de los elementos Hierro y Zinc.

Comprender la importancia de estos oligoelementos y cómo influyen en el metabolismo de nuestro cuerpo.

Conocer los efectos que pueden causar, en caso de ausencia total o parcial, y las cantidades necesarias para el organismo.

CONCLUSIONES

El hierro es un elemento primordial en el metabolismo de prácticamente todos los organismos vivos. En nuestro cuerpo, el hierro es un componente esencial de cientos de proteínas y enzimas. Y es principalmente, una parte esencial de la hemoglobina: el agente colorante rojo de la sangre que transporta el oxígeno a través de nuestros cuerpos. Su déficit ocasiona, entre otros, una baja capacidad física; anemia y, por tanto, un menor transporte de oxígeno.

El zinc desempeña un papel importante en el crecimiento y desarrollo; la respuesta inmunitaria, la función neurológica y la reproducción. A nivel celular, la función del zinc puede ser catalítica, estructural y reguladora. Cuando se absorben demasiado poco se puede experimentar, entre otros, una pérdida del apetito, disminución de la sensibilidad, el sabor y el olor. Pequeñas llagas, y erupciones cutáneas.