Content text NFPA 470 Técnico - Capítulo 3 - Entendiendo los materiales peligrosos.pdf
Contenido del capítulo Teoría atómica ...................................................................................................................... 55 Átomos .................................................................................................................................. 55 Elementos .............................................................................................................................. 55 Moléculas y compuestos ........................................................................................................ 56 La tabla periódica de los elementos .................................................................................. 58 Número atómico .................................................................................................................... 58 Tipos de materiales ............................................................................................................... 61 Cuatro familias importantes ............................................................................................... 63 Grupo I – Los metales alcalinos ............................................................................................ 63 Grupo II – Las Tierras Alcalinas ............................................................................................ 65 Grupo VII – Los Halógenos ................................................................................................... 66 Grupo VIII – Los Gases Nobles ............................................................................................ 67 Vinculación .......................................................................................................................... 68 La regla del octeto/dúo .......................................................................................................... 69 Energía de enlace ......................................................................................................... 69 Enlaces iónicos ............ ........................................................................................................ 72 Sales ..................................................................................................................................... 72 Enlaces covalentes ............................................................................................................... 75 Sin sales ............................................................................................................................... 75 Enlaces resonantes .............................................................................................................. 78 Químico Vinculación en la respuesta a materiales peligrosos ................... ..................... 80 Reacciones .......................................................................................................................... 82 Reacciones exotérmicas y endotérmicas ................................................................... 82 Oxidación y combustión ........................................................................................................ 83 Polimerización ....................................................................................................................... 86 Descomposición .................................................................................................................... 86 Reacciones sinérgicas .......................................................................................................... 87 Los fundamentos de una reacción ........................................................................................ 87 Preguntas de repaso .......................................................................................................... 88 Términos clave del capítulo ............................................................................................... 89 JPR abordados en este capítulo Este capítulo proporciona información que aborda el siguiente requisito de desempeño laboral de NFPA 470, (2022). 11.2.1
Objetivos de aprendizaje 1. Resumir la teoría atómica. [NFPA 470, 11.2.1] 2. Explique las filas y columnas de la tabla periódica de elementos. [NFPA 470, 11.2.1] 3. Diferenciar entre las cuatro familias significativas. [NFPA 470, 11.2.1] 4. Explique cómo el conocimiento de los enlaces químicos ayuda a identificar los peligros de los materiales. [NFPA 470, 11.2.1] 5. Discuta los tipos de reacciones químicas en relación con la respuesta a materiales peligrosos. [NFPA 470, 11.2.1] FIRES FOUNDATION - Material en desarrollo para uso interno en línea - Todos los derechos reservados a los autores - Prohibida su distribución.
Capítulo 3 Entendiendo los materiales peligrosos: Química El conocimiento de la química básica puede ayudar a los técnicos a comprender cómo y por qué los productos químicos se comportan como lo hacen. Este conjunto de habilidades es especialmente importante cuando las fuentes de referencia no están disponibles de inmediato. Este capítulo abordará: ● Teoría atómica ● La tabla periódica de elementos ● Las cuatro familias significativas ● Vinculación ● Reacciones NOTA: Los ejemplos proporcionados en el capítulo ilustran conceptos y no pretenden ser exhaustivos Teoría atómica NFPA 470 (2022): 11.2.1 La teoría atómica aborda la naturaleza de la materia, define los elementos fundamentales y explica cómo los átomos forman compuestos y participan en reacciones químicas. Estos conceptos ayudan a los técnicos en materiales peligrosos a comprender la química de los materiales peligrosos. Al comprender cómo y por qué tienen lugar las reacciones químicas, el técnico puede comenzar a predecir con mayor precisión cómo pueden progresar los incidentes y estimar mejor los riesgos asociados. Átomos El átomo es un componente básico de todo lo que nos rodea. En el centro del átomo hay una estructura llamada núcleo. El núcleo está compuesto por un número variable de protones con carga positiva y neutrones con carga neutra. Los electrones cargados negativamente se mueven alrededor del núcleo en capas, a veces llamadas órbitas, orbitales o anillos (Figura 3.1). Figura 3.1 En un átomo, los protones y neutrones forman el núcleo, mientras que los electrones cargados negativamente orbitan el núcleo en capas. FIRES FOUNDATION - Material en desarrollo para uso interno en línea - Todos los derechos reservados a los autores - Prohibida su distribución.
Hay una o más capas dependiendo del número de electrones. Los elementos hidrógeno y helio tienen una capa; todos los demás elementos tienen dos o más. La configuración electrónica de cualquier átomo, desde la capa más interna hasta la más externa, contiene un máximo de 2, 8, 18 o 32 electrones. La capa de valencia, o valencia, es la capa más externa. La mayoría de los átomos tendrán, o se combinarán para tener, un máximo de 8 electrones en la capa de valencia (esto es importante para las discusiones sobre enlaces, que se tratan más adelante en este capítulo). Los electrones de la capa de valencia se llaman electrones de valencia. Un átomo con igual número de protones y electrones es eléctricamente neutro. Los iones son átomos con un número impar de protones y electrones. Si el átomo tiene más protones, se le llama ion positivo o catión; si tiene más electrones, se llama ion negativo o anión. Elementos Los elementos no se pueden descomponer en algo más simple sin entrar en estructuras subatómicas (protones, neutrones y electrones), y cada elemento tiene un número único de protones en su núcleo. Por ejemplo, el hidrógeno siempre tiene un protón en su núcleo; el oxígeno siempre tiene ocho protones; y el azufre siempre tiene dieciséis protones. Algunos elementos tienen el mismo número de protones y neutrones, pero no es inusual que los elementos tengan más neutrones que protones. Por ejemplo, el sodio tiene once protones y doce neutrones (Figura 3.2). El hidrógeno, el más pequeño de todos los elementos, es una rareza; su forma dominante tiene un protón pero no neutrones. Figura 3.2 Algunos elementos, como el sodio, no tienen la misma cantidad de protones y neutrones. El sodio tiene once protones y doce neutrones. Los elementos están representados por una sola letra mayúscula (por ejemplo, H u O) o por una letra mayúscula seguida de una letra minúscula (por ejemplo, Na o Cl). Cuando una fórmula química contiene números de subíndice, como H2O, indica que está presente más de un átomo del mismo elemento (Figura 3.3). Figura 3.3 En la fórmula química del agua, H2O, el “2” indica que hay dos átomos de hidrógeno presentes. FIRES FOUNDATION - Material en desarrollo para uso interno en línea - Todos los derechos reservados a los autores - Prohibida su distribución.